现代化的GPS新民用信号L1C码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPS L1C调制方式MBOC(6,1,1/11)的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析.针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPS L1C、GPS L1C/A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能.分析结果表明:L1C码跟踪精度可比L1C/A提高50%～150%;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30%.分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考.     

基于C/A码辅助的GPS M码信号盲解调

针对GPS M码信号受到C/A码和Y码信号的干扰难以直接进行解调的问题,提出了一种基于C/A码辅助的M码盲解调方法。利用解调后的C/A码信号校正信号频偏,通过I/Q支路分离实现将C/A码信号与Y码、M码信号的剥离,最后利用M码信号的特点进行相参增强进一步提高性能。实采数据的解调实验证明了所提算法的可行性。     

直扩/跳频测控信号伪码跟踪抗干扰性能分析

研究了直扩/跳频测控信号伪码跟踪的抗干扰性能,通过加权处理使其归结为分析 干扰条件下直扩信号伪码跟踪性能。采用鉴相曲线的过零点偏移表示干扰对跟踪的影响,推 导了伪码跟踪的最大干扰误差表达式。以单音信号作为输入干扰,对最大干扰误差进行了理 论分析,得出了音频干扰对伪码跟踪的影响规律。仿真结果表明,理论分析与仿真结果吻合 较好,验证了理论分析的正确性。     

混沌扩频测控系统码跟踪性能分析

混沌信号的非周期性有助于解决距离测量中的模糊问题,使得它在测控系统中具有巨大应用吸引力。混沌扩频测控系统的码跟踪抖动,除了来源于加性噪声影响之外,还受到数字化混沌序列相关函数旁瓣随机性的影响。根据码跟踪原理与混沌码特性,给出了混沌码相关函数旁瓣随机性影响下码跟踪环路鉴相增益随机性的计算方法,分析了混沌扩频测控系统的码跟踪性能。结果表明,混沌码相关函数随机性的存在,使码鉴相增益产生随机性,它与环路稳态误差的相互作用对跟踪精度产生有限影响。分析结果可以为混沌序列在扩频测控系统中的应用提供支持与参考。     

GPS接收机伪码测距方法及误差分析

根据全球定位系统(GPS)的信号特点,介绍了GPS接收机利用L1频段C/A码进行伪码测 距的原理和方法,提出了一种简单、易行的位同步环设计 方法,并与传统设计方案进行了对比。最后,对影响伪距测量值的因素进行了讨论,给出了 误差计算的方法,分析了对测距精度的影响。     

弹载跟踪接收机测距环路的性能分析

4.1 引言这一节分析弹载跟踪接收机(VTR)的测距环路,其中分析了两个独立的问题。第一个也是最重要的一个问题,是分析上行数据对L码捕获的影响。在这一节里指出,上行数据使码的相关电平大约降低25％。这就意味着,上行数据会减少系统的捕获门限。相反地,如果在L码捕获时不发射上行数据,就可保持有较高的L码捕获可靠性。本节的第二个问题,是分析“先进的测距测轨”     

干扰环境下BPSK接收机跟踪--检测联合性能分析

本文分析了干扰环境中噪声和干扰对接收机的跟踪性能和检测性能的联合影响。主要分析了存在噪声和带内单频干扰情况下BPSK接收机的误码率性能和Costas环的跟踪性能。     

一种适用于遥测测距信号的新型码跟踪环

遥测测距技术采用再生伪码作为上行链路信号。针对飞行器现有码跟踪环结构复杂、低信噪比条件下环路跟踪性能差的问题,提出了一种新的基于锁相环的码跟踪环结构,推导了环路的信号处理流程。该结构降低了环路实现的复杂度,改善了低信噪比条件下的相位测量精度,仿真进一步验证了方法的有效性和稳定性,较现有方法在信噪比为-10 dB时能提高1.5×10－3个码片的精度,适合遥测测距技术。     

基于劳伦多项式的LAS码构造及性能分析

对基于Hadamard矩阵的LA码和基于劳伦多项式（Laurent Polynomial）的LS码的生成 及相关特性进行研究,从占空比、相关特性、零干扰窗长度、码字总数等方面仿真分析了LA S码的性能,并结合实际应用,理论分析了LAS-CDMA系统与传统CDMA系统的归一化容量,仿 真比较了LAS码和Gold序列在准同步CDMA系统中的误码性能。仿真和理论分析表明：LAS码具 有均匀的零干扰窗（Interference Free Window,IFW）特性;不同主码的互相关函数IFW附 近存在较小的副峰,多址干扰较小;在准同步移动通信系统中,LAS-CDMA抗多址干扰性能 明显优于传统CDMA系统,使用 LAS码比使用Gold序列有更好的误码性能。     

脉冲超宽带测控信号时延精密跟踪方法

脉冲超宽带测控新体制可有效提高测控系统的安全性能,且具有潜在的高精度测距能力。为了实现其高精度测距功能,提出了一种基于延迟锁定环路的脉冲超宽带测控信号时延精密跟踪方法。该方法在传统伪码跟踪环的基础上进行改进,利用基于非相干积分的非线性反馈环路对接收信号的脉冲相位进行精密跟踪。理论分析和仿真结果表明,该延迟锁定环路可以完成对脉冲超宽带测控信号的时延精密跟踪。与直扩测控信号相比,在相同条件下,脉冲超宽带测控信号的时延跟踪相对误差更大,但由于脉冲宽度很窄,在一定载噪比条件下,其测量精度仍可达厘米量级甚至更高。     

直接序列扩频通信系统中PN码相位的精确测量方法

本文提出了一种精确测量本地PN码和输入PN码相位差的方法,这种方法结合了数值分析算法和数字信号处理技术,通过对鉴相单元输出值的处理得到很高的测量精度,并且由于这种方法为全数字方法,可以用FPGA、DSP等处理芯片方便地实现。文中给出了计算机仿真的结果,并根据仿真结果分析了此方法的准确度和抗噪声性能。这种方法在伪码测距、高精度伪码捕获跟踪、差分定位等领域中有很大的应用价值。     

一种并行传输的时频域扩频多载波DS-CDMA系统性能分析

提出了一种并行传输的时频域扩频多载波DS-CDMA系统,它先将传输数据进行串并转 换而后经过时域和频域两次扩频。在不改变传输数据速率和扩频增益的情况下,并行传输可 以增大符号时间和降低码片速率,从而提高信号的抗频率选择性衰落的能力和实现低速率信 号处理。采用码片匹配滤波的方式对信号进行接收,分析了高斯信道下的单用户检测性能并 推导了误比特率表达式。研究表明,在此系统中串并转换比与码片速率的降低和子载波个 数成正比,而与误比特率无关;不存在比特间干扰;多用户干扰只存在于同一子载波传输的 不同用户的数据比特之间,且可通过采用正交时域扩频码来消除;误比特率随用户数量的增 加而增加,而随每比特信噪比和扩频增益的增加而降低;在带宽受限的情况下,可通过合理 设置串并装换比、时域和频域扩频增益参数来简化系统实现,满足误比特率的性能需求。     

多码环架构对扩频捕获性能的优化

为了提高扩频系统的捕获性能,可通过在扩频接收机中采用多码环架构或提高PN码 捕获电路精度这两种方式达到目的。提出了在扩频接收机中采用多码环架构的设计方法,采 用这种方式可以在降低码捕获电路精度要求、简化码捕获电路设计并减少近50%的系统资源 消耗的基础上成倍地提高捕获性能。     

“北斗”B2频段导航信号伪码跟踪性能分析

与传统卫星导航信号体制不同,新一代“北斗”B2频段导航信号采用了交替二进制偏移载波调制（AltBOC）体制,因此伪码跟踪性能也与传统信号体制有较大差异。首先介绍了AltBOC调制信号原理及特点,然后根据码跟踪精度理论比较了新型调制信号与传统信号体制的性能差异,分析了不同鉴相器时B2频段信号的码跟踪误差,并对不同相关器间隔、环路带宽、前端带宽、载噪比环境条件下的伪码跟踪误差进行了仿真分析。仿真结果表明,提高信号载噪比、射频前端带宽或减小相关器间隔、环路带宽均能减小码跟踪误差。研究结果对新一代“北斗”导航信号新体制性能的评估以及“北斗”导航接收机的系统设计具有一定指导意义。     

抗干扰通信系统性能分析方法

常规通信系统在加性白高斯噪声下的性能分析已经有坚实的理论基础和成熟的方法,但是,当通信系统采用扩频、纠错编码、复杂调制等技术后,系统在复杂干扰环境和不完善传播条件下的性能评估却非常困难。本文介绍的三种方法适合对抗干扰通信系统的性能进行分析。其中,界函数法是一种系统方法,它能方便地分析系统在不同扩频方式、纠错编译码方式、调制解调方式、干扰方式和检测方式下的差错概率上限。误差函数级数展开法和Fourier—Bessel级数法可用于对各种高斯、非高斯加性干扰进行分析,能对通信系统编码信道的符号差错概率进行精确计算。在方案设计阶段,这些方法可指导设计者进行正确的系统参数折衷。     

TDRSS并行MSK扩频体制的实验研究

本文讨论跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）一种新通信体制，即并行MSK扩频系统。发射端采用长短码正交扩频的平衡调制，接收端采用一种简单解扩方式简化了并行MSK信号的解调，同时用短码全“1”引导长码同步的方法大大减小了长码的捕获时间。实验结果证明该体制具有良好的伪码同步性能。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的 联合码捕获算法。首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获 算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法。算法的核心思想是对部分相关值作 FF T处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载 波跟踪。介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干 累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度。最后,通过 仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5 dB的改善。     

宽带接收机抗组合干扰设计

通过对通信系统信道部分产生组合干扰的原因分析，研究其消弱方法，并推导出宽带数字接收机抗组合干扰设计规律和方法。基于此规律，已设计并投入生产了一种宽带数字接收机，在硬件无任何改变的情况下，可完全适用于三种C频段系统。     

多址正交码扩频体制及其关键技术

根据飞行器测控技术发展特点，提出多址正交码扩频体制，分析了系统的发射、接收模型及其误码率性能；仿真了多址正交码扩频系统的噪声性能、多址性能和抗干扰性能；讨论了对正交码同步捕获与跟踪、正交扩频体制下的伪码测距等关键技术问题。     

一种基于再生伪码测距的遥测信号测距方法

为了简化深空探测器无线测量系统设计,解决下行系统受功率、带宽等因素限制遥测信号和测距信号权衡设计问题,在再生伪码测距技术的基础上,提出了一种基于遥测信号测距的新方法,以遥测数据符号代替测距伪码的功能,利用地面跟踪环路对遥测信号的跟踪测量实现下行测距,减少了独立的下行测距信号。分析和仿真结果表明：新方法简化了下行信号形式,降低了系统实现复杂度,在遥测码速率为100 kbit/s左右时,随机测距误差优于传统再生伪码测距模式,且随着遥测码速率的增加测距精度进一步改善。