星载统一测控载波跟踪环相位噪声分析

为了保证测速和测距精度,有效手段之一是在星载统一测控应答机上采用嵌套环路结构的载波跟踪环完成相干载波提取。由于利用了相干本振补偿多普勒频移,必须考虑输入相位噪声对本振相位噪声的影响。为了准确预测环路输出相位噪声性能,对环路中各部件贡献的相位噪声进行了分析。针对不同噪声源,运用信号流图的分析方法建立了对应的环路相位噪声模型,通过仿真计算得到了不同输入信号功率条件下的环路输出相位噪声功率谱,与实际电路的测试结果对比,证明了该环路相位噪声模型的准确性。应用该模型能提高环路设计的准确性和效率。     

800 MHz射频频率合成器的设计及相位噪声性能分析

介绍了3．5GHz宽带无线固定接入系统射频接收机中800MHz频率合成器的设计，讨论了环路滤波器以及压控振荡器等环路部件对频率合成器输出信号相位噪声性能的影响，提出了低相位噪声频率合成器的设计方法。最后结合实际系统分析了本振信号相位噪声对基带接收机16QAM解调误码性能的影响，并给出计算机仿真的结果。     

微波调制跟踪锁相环路

初步制作了一个跟踪调相信号的微波锁相环路。由于环路能提供足够的功率输出,具有较宽的速频带,而需要的微波输入功率却很小,可把环路看作一级调相信号功率放大噐。分析了实际工作中遇到的一些问题,如环路对调相信号的频率响应、通频带、以及反馈电路中的过量时延对这些性能的影响等问题,导出了调制基带信号通过环路的(?)时延表示式。也讨论了环路对噪声、干扰的抑制性能。研制的微波调制跟踪锁相环路的性能初步达到了设计要求。     

本振相位噪声对接收机性能的影响

针对工程中本振相位噪声对接收机的影响常难以估量的问题,提出利用等效相位白噪声谱密 度进行评估的方法。通过分析相位噪声的产生及其对剩余误码率和动态范围的影响机理,仿 真了不同相位噪声对误码率的影响程度。通过仿真结果可知：相位噪声对接收机性能具有重 要的影响,工程中应针对不同的应用场合要求合理的相位噪声指标。     

机载动目标显示雷达频率源的短期频率稳定度

《雷达手册》虽然给出了动目标显示雷达系统设备不稳定对改善因子的限制,以及短期频率稳定度要求最高的稳定本振满足动目标显示改善因子所允许的脉间频偏△f的计算式。但是,△f这一具体指标通常不易测量。工程上常用相位噪声频谱纯度作为稳定本振短期频率稳定度的表征。为此,本文导出了稳定本振的相噪声与其脉间频偏△f的关系式,以及稳定本振高频白相噪声谱对改善因子的限制。从而可以由系统分配的改善因子直接导出稳定本振的相位噪声谱纯度的要求。本文还对机载动目标显示雷达在各种工作模式情况下对频率源短期频率稳定度的要求进行了讨论,给出了近似的计算方法。     

自动相位校正环路

本文介绍了自动相位校正环路及其主要部件的基本原理和线路。由于采用了开关电路及开关解调电路排除了环路内部的相位漂移的影响,减小了环路的剩余误差。从实验记录以及在设备中使用的结果来看开关式自动相位校正环路的性能良好。     

鎖相环的干擾问题

本文分析二阶锁相环当无用信号加于有用信号时的性能。这两种信号都是正弦且未调制的信号,分析是在没有附加噪声的情况下进行的。当环路仍锁定在有用信号时,在鉴相器的输出端就有寄生信号。这种信号使压控振荡器(VCO)产生寄生调相,并在环路中有静态相位误差。本文估算了寄生信号幅度、寄生调相指数和静态相位误差,给出了使环路保持锁定的所需条件。环路开初未锁定,根据这两种信号的幅度比和频差的大小,可能锁在有用信号上,也可能锁在无用信号上。得出了一个计算牵引时间的公式,当环路锁在有用信号上时,捕获可快于或慢于没有有用信号时的情况。当环路锁在无用信号上时,也会看到同样的现象。     

最佳解调用的数字锁相环

本文研究了深埋在高斯噪声中的随机角调制信号的离散时间解调。首先借助于离散卡霍奈—罗也夫(Karhunnen—Loeve)展开式表示了,在适当的条件下,特殊的非均匀取样数字锁相环(DPLL)从最大后验意义上来说不过是一种近似最佳数字解调器。有意义的是这种数字环路的鉴相器只由取样器组成;在环路输出端不需要数字乘法器。其次是对上述一阶环路的输入出现随机相位调制的情况使用近似非线性分析。用模拟实验证实了这些结果。最后利用卡尔曼滤波法推导出相位和频率调制信号的最佳解调器,并介绍了它们的性能。     

同轴谐振腔微波均衡器中随机振动引入相位噪声分析

测试结果表明，同轴谐振腔微波均衡器在随机振动中会引入相位噪声。本文分析了同轴传输线中随机振动引入相位噪声的机理，给出了加固措施和相应的测量结果。     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位，不能及时消除跟踪误差，并且在弱信号条件下容易受到噪声影响，难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题，提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法，采用非相干预滤波器提取跟踪误差，并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明，与传统环路相比，频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%，高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%，并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。     

连续波相干应答机的测速定位误差

在高精度的连续波跟踪测量系统中,应答机是其测速定位信号传输通道的重要部分。本文分析了系统本振及应答机中采用的非相干本振的相位噪声所引起的测量误差,推导了测速定位误差的数学表达式。分析表明,非相干本振会使测量产生较大的误差。     

卫星应答机用30GHz单片微波集成电路接收机

木文首先介绍了全微波集成电路(MMIC)化接收机的构成,然后讨论了低噪声放大器、宽带相移网络的镜像抑制型混频器、压控振荡器、模拟分频器、倍频器的MMlC电路设计和试验结果,以及利用这些MMIC电路构成镜像抑制型变频器和锁相环型本振,研制全MMIC化接收机的实践.     

加性白噪声下基带延迟锁定环跟踪精度的计算

研究了加性白噪声下基带延迟锁定环跟踪精度的计算问题,着重讨论了积分时间和 环路带宽的关系。以码延迟相关鉴别器的等效鉴相模型为基础,研究了相关器输出噪声特性 及其在输入端等效噪声的特性,推导了线性跟踪环输出噪声方差的计算公式,并得到了积分 时间和环路带宽分别起主导作用时的简化计算公式,使两种不同的结论得到了统一。     

S波段高稳锁相振荡源研究

本文阐述了用数字锁相的方法完成Ｓ波段频率源，分析了锁相环的频谱特性；并对输出信号进行了测试，其相位噪声指标￡（１０ｋＨｚ）〈－９３ｄＢｃ／Ｈｚ，杂散抑制〈－６５ｄＢｃ，输出功率大于１０ｍＷ。     

深空测控系统1 Hz低相噪频率合成技术

针对深空测控系统高精度测量对于信道附加相噪的要求,采用直接数字频率合成（DDS）正交调制方法设计频率综合器。通过巧妙的试验和外推方法,择优选取电压型鉴相器,在锁相环相噪模型的基础上,全面分析各部分相噪的贡献,综合设计环路带宽,有效控制附加相噪,实现低相噪频综器最理想的目标,即环路带内的相噪完全由参考决定,带外的相噪由压控振荡器（VCO）决定,并采用两源互比的方法完成1 Hz极低相位噪声的测试,测试结果为-73 dBc/Hz,与设计结果完全一致。该方法对于测控站极低相噪的设计具有一定参考价值。     

SAW振荡器及其在微波频综中的运用

现代的通信、雷达系统要求极低相噪的微波频率源,高性能的SAW振荡器在其中已获广泛运用。本文对SAW振荡器的原理、类型以及目前所达的性能进行了综述、并给出了其在微波频综中的典型运用。     

对宽带相参转发应答机构成的一种设想

本文在原单信道连续波相参转发应答机的基础上，提出了一种瓣的模式，以适应宽频带，低相噪相参转发应答机的要求，并加以论证分析。     

C频段介质稳频振荡器的设计

分析了C频段介质稳频振荡器的设计和实现过程,讨论了影响介质振荡器性能的因素,采取改善相位噪声的方法,得出了较为满意的测试结果.通过建立物理等效模型,从理论上推导了变容管调谐介质振荡器的最佳耦合微带长度.采用计算机辅助设计,得到了较好的结果.