一种简便的改进锁相环路牵引能力的方法

本文介绍一种简便的改进锁相环路牵引能力的方法。这种方法叫做导率障碍(derived rate rejection缩写为DRR)法,它在设备简单性和设计理论上,与使用外接自动频率控制环路的技术不同,虽然其最后结果是一致的。在通常情况下,对于锁相环路的相关检波器,DRR技术仅要求增加一个开关。加开关的方法起因于锁相环路的非线性方程及解决其相位平面问题的初浅考虑。在环路锁定后开关不影响环路的一般性能。计算机研究结果表明,对于下面的结构可获得改进: ①比例加积分控制。②比例加不完全积分控制。当初始频率误差为线性化锁相环路自然频率的5倍时,牵引时间的改进因数为2。当初始频率误差为锁相环路自然频率的10倍时,牵引时间的改进因数是10。     

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。     

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。     

微波本振源噪声分析

微波本振源在微波转发设备中是一个关键部件,在现代转发设备中采用大规模单片锁相式频率合成作为本振源,其输出谱线相位噪声直接影响到微波转发设备的输出谱线质量。文中对微波本振源相位噪声进行了描述及对它的几种相位噪声特点进行了分析,并得出微波本振源环路总相位噪声功率谱密度表达式以及锁相环的环路带宽选择原则。     

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。     

二阶锁相环路相位锁定时间的概率分布

本文介绍二阶锁相环路达到跟随一个阶跃函数波动的相位锁定所需时间的研究结果。介绍两组环路方程,一组是稳定区域的环路方程,另一组是非稳定区域的环路方程。确定了锁定时间的概率密度分布。此外,还对环路噪声带宽和锁定的平均时间之间的关系作了推导。     

改进的干涉仪测向相位一致性校正技术

通道相位不一致是影响测向精度的重要因素之一.提出了一种改进相位一致性校正技术.与传统测向校正技术不同,系统增加了一个自检源,通过实时校正解决了温度、振动等环境条件改变引入的相位不一致性误差.改进的相位一致性校正具有计算量小、工程易实现等特点,不需要重新生成静态校正表,同时也降低了微波通道一致性要求.试验计算分析表明,该校正技术是可行的,并已在实际工程中得到了广泛的应用.     

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。     

S频段锁相频率合成器的设计

介绍了小数式锁相频率合成器的设计方法及相关理论,分析了影响锁相环相位噪声的主要因素并设计了环路滤波器和Wilkinson功率分配器。由实验结果可知,小数式锁相频率合成器具有很好的相位噪声和较高的频率分辨率。     

各种二进制延迟锁定环路实现方法的比较

延迟锁定环路是一种跟踪两种相关波形延迟差的装置,它用作二进制通信和跟踪的同步环路。本文给出了二进制延迟锁定环路在射频场合使用的各种实现方法的延迟跟踪性能,讨论了伪随机序列的幅度和双相调制,分析了进行这两种调制方式的三种接收机:包络相关、相位相干相关和锁相解调后的视频相关。     

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。     

基于相关的有源校正算法在TMS320C6711的实现

对信道的幅度和相位不一致性进行校正是测向定位在工程实现中的重要保障。近年来,出现了很多高性能的测向算法,但这些算法对系统特性较敏感。本文采用有源校正算法来校正当系统特性不理想的情况下带来的通道幅度误差和相位误差,并在高速浮点数字信号处理器TMS320C6711系统上实现了五通道测向处理器有源校正算法,达到了性能指标及实时实现。     

电离层色散效应对宽带BOC信号的影响

电离层色散特性导致宽带二进制偏移载波（Binary Offset Carrier,BOC）信号的码片时域波形和相关函数曲线产生畸变,影响BOC信号完好性和跟踪性能。为了评估电离层对BOC信号传输的影响,构建了宽带BOC信号的电离层影响分析框架,分析了电离层色散效应对码片时域波形和相关特性的影响,并评估了三类典型BOC信号的带内电离层色散效应在码跟踪环路和载波跟踪环路引入的偏差。研究结果表明,电离层色散效应会导致宽带BOC信号时域码片实部和虚部边缘产生抖动现象,色散信号与标准信号间的互相关函数会产生明显的相关损耗;在电离层活跃期间,电离层色散效应在码跟踪与载波相位跟踪中均引入明显的鉴别误差。该结果对BOC信号的电离层误差的评估与校正有一定的参考意义。     

载波相位同步展开环路的改进方案

针对NDA-FF（Non-data-aided Feedforward）载波相位同步估值展开（Unwrapping）中的拖延现象（Hang-up）进行了研究，将对相角的处理改为对复相位的处理，提出了一种展开环路的无拖延改进方案，并利用计算机仿真对该方案进行了性能分析。仿真结果显示该方案解决了原有的拖延问题。     

一种针对压缩域信号的新型锁相环技术

针对通信信号压缩采样获得的压缩域信号频率、相位提取问题,提出了一种基于压缩感知的新型锁相环技术。通过深入研究压缩域的信号估计问题,提出了压缩域锁相环路,可以直接在压缩域同步跟踪信号频率和相位变化,不再需要高复杂度的信号重构处理。分析了环路模型及其估计性能,并针对该锁相环可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了压缩域锁相环的可行性,同时表明该环路能够实现高动态信号的高精度频率提取。压缩域锁相环的应用潜力较大,例如可以作为压缩感知通信接收机的同步解调方法。     

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。     

宽覆盖锁相调频技术

本文侧重分析了自动频偏控制系统的工作原理,推导出环路方程,阐述了几种主要的特性。     

一种快速全数字锁相环

本文根据突发式数字通信快速锁相要求,提出一种位同步信号提取的新的快速全数字锁相环方案.它比一般数字锁相环捕捉速度最大可以提高N/2倍,且环路的同步时间与量化相位误差的矛盾也得到了解决,因而环路精度也大有改善.本文主要以一阶环为例讨论位同步信号提取.     

压缩域直扩测控通信信号载波同步技术

为解决压缩感知理论在直扩测控通信应用过程中面临的压缩域信号载波同步问题,针对重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大与系统实时性要求之间的矛盾,提出了一种改进的压缩域Costas环技术,该环路不再需要进行信号重构,可以直接从压缩域信号中提取频率和相位信息。首先通过压缩域信号估计理论分析,给出了压缩域直扩测控通信信号处理框架,并提出了改进的压缩域Costas环路;然后对环路模型及其跟踪精度进行了理论分析;最后通过计算机仿真验证了该环路技术有效性。理论分析和仿真实验表明环路能够在压缩域中实现高动态信号的高精度载波跟踪和解调处理。压缩域Costas环技术可应用在基于压缩感知的宽带扩频测控通信系统、认知无线电等相关领域,具有一定工程应用价值。     

考虑系统滞后时间的带通锁相环的线性分析

本文从分析调相负反馈锁相接收机出发,导出了具有滞后环节的带通锁相环的数学模型和等效相位模型。分析了当环路滤波器为单调谐带通滤波器时,具有滞后环节的带通锁相环线性等效相位模型的稳定性,闭环频率响应以及正弦调相稳态相位误差响应,其结果可供带通锁相环工程设计参考。实验表明,分析结果与实验测试结果是一致的。解调调频信号的带通锁相环和调相负反馈环具有一样的等效相位模型,本文讨论的结果也适用于解调调频信号的带通锁相环。