锁相接收机环路参数选取的一些考虑

本文结合工程实际，推导了某种锁相接收机锁相环传递函数，并就如何选取锁相环环路参数问题进行了分析与设计。     

GNSS接收机锁相环最佳环路带宽的选取

锁相环环路带宽值的选取对于锁相环的跟踪误差性能有重要影响。基于全球卫星导航系统(GNSS）接收机中常用锁相环结构与数学模型,首先介绍了锁相环及其重要组成部分环路滤波器的结构和原理,然后分析了环路带宽的取值对锁相环两个最重要的误差源——环路热噪声误差和晶振阿伦偏差的影响,给出了低动态下使锁相环总的跟踪误差最小的最佳环路带宽的理论表达式。对基于由现场可编程门阵列（FPGA）芯片、温补晶振和模/数接口电路构建的实际硬件接收机平台进行了验证,结果表明：当根据最佳环路带宽的理论表达式取环路带宽值时,锁相环的跟踪误差最小。所推得的理论表达式不仅可以应用于GNSS接收机,也适用于一般的载波跟踪环设计。     

一种应用于深空通信的微弱信号捕获算法

针对低信噪比、高动态条件下深空测控通信信号捕获概率低以及复杂度较高的问题,首先分析了深空测控通信信号捕获的难点以及信号循环平稳特性,然后在此基础上提出了一种基于循环相关的新算法。计算机仿真结果证明新算法捕获门限达24 dBHz,适应频率动态达800 Hz/s;新算法较传统的捕获算法,在相同门限条件下的频率动态适应范围提升了约两个数量级。该方法已被应用于我国第一个深空测控站的建设,工作性能稳定可靠,有效地解决了低信噪比下深空站抑制载波信号的捕获问题。     

星历和星钟参数辅助精度对AGPS接收机捕获性能的影响

根据辅助型接收机能从 辅助网络获取导航电文的特点,提出了一种精简星历和卫星时钟参数辅助算法。基于MS-bas ed方式,对比分析了全参数辅助、精简参数辅助、截短参数辅助以及历书辅助模式下的多普 勒偏差和无线通信网络所需传输的信息量。仿真和实验结果表明,截短的星历和星钟参数辅 助同样能很快定位捕获时刻的多普勒频移,额外频移误差增加不足1 Hz,辅助数据量却 减少了1.55倍。     

深空测控系统测距信号体制分析

深空测控通信中，接收信号微弱，信号时延巨大，使得深空测控与地球轨道航天器的测控有很大差异，选择合理的测距信号体制，对深空测控系统具有极其重要的意义。在对NASA及ESA的几种测距信号体制进行介绍的基础上，分析比较了几种深空系统测距信号体制，并对深空测控系统测距信号体制提出初步想法。     

脉冲压缩技术在数字侦察接收机中的应用仿真分析

提出了基于匹配滤波器线性调频压缩技术的数字侦察接收机模型。该模型克服了传 统的基于色散延迟线等模拟器件的脉冲压缩接收机精度低、受环境影响大等缺点,采用了匹 配滤波器技术使在相同输入条件下输出信噪比最大;同时解决了普通超外差体制全景显示搜 索接收机搜索速度、频率分辨率和灵敏度之间的矛盾。实现了中频滤波器和压缩滤波器的设 计。仿真结果表明,基于数字化压缩技术的侦察接收机在侦察频段内高速搜索时保持了 很高的信号接收灵敏度和频率分辨率,性能稳定,能有效检测到跳频信号。     

超宽带微功率冲激雷达接收机的优化及实现

为实现一种真正平衡的采样接收机,并解决以往接收机存在的采样模板脉冲泄漏问题,设计了一种新的平衡采样头。通过分析模板信号宽度对检测效率的影响,结合实际微功率冲激雷达(MIR)采样接收机所需考虑的事项,优化了模板信号的波形和宽度,并实际生成了平衡模板信号,最终实现了所提出的采样接收机。测量结果显示,在M IR系统低于120 mW功耗的前提下,可将其作用距离扩展至30 m。     

深空通信中基于FFT的高动态扩频信号的捕获

在深空通信中，航天器的高动态性使扩频信号引入了高Doppler频移，给捕获造成了巨大困难。针对如此之大的Doppler频移，提出了一种新的捕获方案，即基于FFT算法实现对Doppler频移进行一定程度的补偿，将沿码相位一Doppler频率的二维搜索简化为沿码相位的一维搜索；重点分析了深空通信环境中高速长PN码的捕获性能。理论分析和仿真结果表明，该方法大大缩短了捕获时间，是一种性能优良的伪码捕获方法。     

基于锁相环CD4046的跳频频率合成器设计

首先介绍了跳频扩频通信的定义、原理以及突出优点,其次阐述了跳频系统重要性能指标的改进以及常用伪随机序列跳频码RS序列的编码方法,接下来对系统的核心部件频率合成器进行了研究.最后基于锁相环频率合成法设计系统模块图,对其中所用CD4046、CC14526、CC4013等重要芯片进行了详细分析,将焊接好的电路板通过仿真实验并给出了结果.     

采用闭环双口RAM实现深空动态模拟源的设计

深空探测具有时延长、运动速度大以及信号强度低的技术难点。在对上述技术难点进 行分析的基础上,提出了对深空动态模拟的解决办法：通过利用闭环双口RAM来解决模拟时 延较长的问题;改变读出双口RAM数据的速率来模拟卫星的运动速度;控制数控衰减器来模 拟深空的信号强度。实际的工程应用证明上述实现方法有效可行。     

利用随机共振解调微弱MFSK信号

采用随机共振解调微弱MFSK信号解决了传统解调方法误码率高的问题。 根据大噪声环境下信号能借助噪声能量发生随机共振这一理论,先将微弱MFSK信号通过双稳 态随机共振系统以提高其信噪比,对随机共振系统的输出信号用FFT来区分每段信号的载波 频率,最后依据判决准则解调MFSK信号。当信噪比较高时,可向信号中人为添加白噪 声来使之适用于该解调方法。MATLAB仿真结果表明,该方法能成功解调信噪比最低为 -23 dB的2FSK信号和-25 dB的8FSK信号,而这是传统相干解调方法所无法达到的。     

锁相式频率合成器的设计与改进

针对目前的锁相式频率合成器分辨能力不高和频率转换时间较长的问题,采用DDS/ PLL组合式频率合成器,信号频率的转换时间最短可达到80 ns;在输出前端采用增益可控 放大电路,有效解决了信号输出强度随着频率升高而不断衰减的问题,使输出信号幅度稳定 在1～1.05 V之间。详细论述了系统的总体结构、软硬件结构,并给出了实验测试结果 。     

基于深度学习的跳频信号识别

针对跳频信号分选存在人工提取参数特征具有复杂性的问题,提出了一种基于深度学习的识别方法。首先对跳频信号进行短时傅里叶变换,得到二维的时频矩阵;接着提取信号的轮廓特征,构造三维矩阵作等高线图,并对等高线图进行预处理;最后把预处理后的等高线图输入到卷积神经网络中进行训练、测试,进而实现分类识别。仿真结果表明,在不需要复杂的人工提取参数特征的基础上,在分选率为100〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗时,所提方法经裁剪处理下的信噪比为-15 dB,比支持向量机和传统K-Means聚类算法都低10 dB。实测数据的算法验证表明,所提方法能够将大疆精灵4Pro、hm无人机、司马航模X8HW以及大疆悟2这四类无人机正确分类。