偽碼測(cè)距系統(tǒng)中多普勒頻移的影響及其解決方法研究.pdf

1、本文研究的課題是偽碼測(cè)距系統(tǒng)中多普勒頻移的影響及其跟蹤與補(bǔ)償方法。作為一種得到了廣泛應(yīng)用測(cè)控方式,偽碼測(cè)距以其簡(jiǎn)單可靠、抗干擾能力強(qiáng),在測(cè)控領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。在偽碼測(cè)距系統(tǒng)中,由于測(cè)距站和測(cè)距目標(biāo)之間存在較大的相對(duì)運(yùn)動(dòng),故會(huì)引起較大的多普勒頻移,對(duì)測(cè)距信號(hào)造成嚴(yán)重的影響。對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)而言,系統(tǒng)最大多普勒頻移為±100kHz,屬于大多普勒頻移問(wèn)題。在實(shí)際運(yùn)用中,偽碼測(cè)距系統(tǒng)多采取擴(kuò)頻通信的方式,多普勒頻移對(duì)PN碼的捕獲性能有很大的

2、影響,甚至造成不能正確解擴(kuò),所以在解調(diào)和解擴(kuò)之前必須對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。本文首先闡明了課題研究的背景和意義,介紹了偽碼測(cè)距的方法、多普勒頻移的概念以及目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。接著對(duì)兩種典型的偽隨機(jī)序列即m序列和Gold序列進(jìn)行了詳細(xì)的分析,包括它們的產(chǎn)生方式,平衡性、自相關(guān)性和互相關(guān)性,并給出了仿真結(jié)果。同時(shí)介紹了偽碼測(cè)距原理,偽碼測(cè)距最大無(wú)模糊距離以及四種典型的偽碼測(cè)距方案的工作原理。其次詳細(xì)分析了多普勒頻移對(duì)偽碼測(cè)距系統(tǒng)的影響,包括多普勒頻

3、移對(duì)偽碼捕獲性能的影響,以及對(duì)載波解擴(kuò)和解調(diào)性能的影響。然后介紹了最大似然估計(jì)的基本原理,研究了基于最大似然估計(jì)準(zhǔn)則的三種典型的頻偏估計(jì)算法即L&R算法,Fitz算法和M&M算法,并且以QPSK信號(hào)為例,對(duì)這三種算法進(jìn)行了仿真分析。最后研究了傳統(tǒng)的基于DMF和AFC環(huán)路的多普勒頻移補(bǔ)償方法,指出了其不足,然后介紹了本文采用的一種新的有效方法——利用FFT的方式結(jié)合同相-正交環(huán)即COSTAS環(huán)估計(jì)出多普勒頻移,然后利用該估計(jì)值對(duì)載波、碼速