DS/FH扩频测控信号同步方案的捕获性能

针对航天测控信号的高动态以及由载频跳变引起的多普勒频率周期跳变的特点,提出了一种基于快速频率识别和辅助机制的直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号的一种同步方案。建立了跳频图案,伪码相位及多普勒频率的三维同步捕获状态转移过程的数学模型,推导出三维捕获的平均捕获时间表达式,及在伪码相位误差、多普勒频移和高斯白噪声条件下的检测概率和虚警概率表达式。仿真分析了在采用时域匹配滤波、频域多通道的直扩捕获方式下,信号和捕获系统参数对三维捕获性能的影响。理论推导与数值仿真结果表明了同步方案的有效性,并为信号设计及捕获系统参数选择提供了理论依据和实际参考。

基于联合域处理的抗干扰技术研究进展

鉴于单个域信号处理抗干扰的局限性,概述了扩频系统中基于联合域信号处理抗干扰技术的研究成果,在整理归纳技术方法发展过程的基础上,展望了该技术及其应用的发展趋势,为在不同领域中设计具有强抗干扰性能的扩频系统提供参考。

直扩/跳频混合扩频信号测量性能分析

从模糊函数角度,研究了直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号的测距、测速性能。推导了DS/FH混合扩频信号的模糊函数表达式。由数值仿真得到一个跳频点内传递一个直扩伪码周期的混合扩频信号模糊图。仿真分析结果表明,DS/FH混合扩频信号具有良好的测距测速性能,从而论证了该信号用于跟踪测量的可行性。最后,根据信号估计理论分析了直扩/跳频混合扩频信号精度。

DS/FH扩频测控信号的一种同步方案分析

针对航天测控信号的高动态特点,提出了直扩/跳频混合扩频(DS/FH)测控信号的一种快速同步方案。阐述了采用频率快速扫描和基于FFT算法的三维快捕方法。通过对码多普勒及多普勒频移跳变现象的分析,得到了利用跳频图案和多普勒频移的跟踪结果来实时补偿最大为8.2kHz的多普勒跳变量的方法。在比较了几种载波跟踪方法的基础上,给出了采用算法嵌入式环路跟踪测控信号的建议。

DS/FH测控信号伪码跟踪精度分析

针对基于直扩/跳频(DS/FH)混合扩频信号的航天测控系统存在高动态性和多普勒捷变的特点,推导了在一定前端带宽和动态环境下超前滞后伪码跟踪环的精度表达式,仿真和分析了前端带宽、环路带宽、载噪比以及多普勒捷变量等参数对跟踪精度的影响。结果表明了在跟踪环路中引入载波辅助和多普勒捷变补偿修正的必要性,并为跟踪精度的提高、跟踪环路设计等后续工作提供了有益参考。

多音干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能分析

分析DS/FH(直扩/跳频)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义。推导了多音干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式,仿真分析了不同直扩增益、跳频增益组合情况在不同多音干扰条件下的检测性能,得到了一些有意义的结论,为进一步研究提供了参考。

音调干扰下扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能,对研究测控系统具有重要意义。推导了音调干扰环境下DS/FH测控信号的伪码跟踪误差表达式;基于Matlab/Simulink搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件下的伪码跟踪性能;验证了理论推导的正确性,得到了一些有意义的结论,为进一步研究提供了参考。

随机二元码调制噪声干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能分析与仿真

分析DS/FH混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义。推导随机二元码调制干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式,并以Matlab/Simulink为平台搭建检测性能仿真系统,采用恒虚警检测准则仿真分析不同直扩、跳频增益组合在不同干扰条件下的检测性能,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。

混沌直扩信号测量性能分析

从模糊函数的角度出发,研究混沌直扩信号的测距测速性能。推导混沌直扩信号的模糊函数,仿真分析以Logistic混沌映射为扩频码的直扩信号的测距测速性能,并给出其映射参数选择范围,对混沌扩频测控体制中混沌序列的优选有一定的借鉴意义。

多音干扰下DS/FH扩频测控信号伪码跟踪误差分析与仿真

分析扩频测控信号在干扰环境下的性能对测控体制的研究具有重要的意义。推导音调干扰环境下DS测控信号的伪码跟踪误差表达式,以Matlab/Simulink为平台搭建了伪码跟踪性能仿真平台,仿真分析了不同干扰条件、不同增益分配下的DS/FH混扩测控信号伪码跟踪性能,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。

混沌直扩测控系统捕获性能仿真分析

在航天测控信号高动态环境下,用Logistic混沌码代替直扩捕获系统中的传统伪码,仿真分析了映射参数对捕获系统性能的影响;与m码相关性能作对比并指出了在不同码长、码速率条件下,码型对平均捕获时间的影响。

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。

单音干扰下扩频测控信号伪码跟踪性能研究

扩频测控信号的伪码跟踪性能直接关系到测控系统的测距精度。以伪码跟踪环中鉴相曲线平衡点的过零偏移为研究对象,推导了音频干扰条件下扩频测控信号伪码跟踪的干扰最大误差;并针对干扰最大误差需考虑具体鉴相算法的特点,提出基于相关曲线主瓣的二阶中心矩扩展因子的性能评价方法。该方法利用伪码相关曲线主瓣在干扰前后的畸变情况,反映干扰对伪码跟踪性能的影响。仿真分析表明,干扰最大误差的理论及仿真结果和二阶中心矩扩展因子所得结论一致,从而验证了干扰最大误差理论的正确性以及所提性能指标的有效性。

扩频测控信号抗干扰性能评价方法研究

在分析有源干扰机理和扩频测控信号处理原理的基础上,提出以基于模糊图的有效面积和一定高度下切割面积评价扩频测控信号固有抗干扰性能的方法。模糊图的有效面积和切割面积越小,则扩频测控信号的固有抗干扰性能越强。仿真示例表明,所提面积指标均可有效反映信号固有抗干扰性能。该方法具有可计算性,可为扩频测控信号的抗干扰性能评价提供方法依据。

基于双重判断策略的自适应WPT窄带干扰抑制方法

针对自适应小波包变换干扰抑制方法对窄带干扰频率敏感的问题,提出基于双重判断策略的改进抑制方法。方法在分解过程中同时对父节点及其两子节点的能量聚焦度进行判断,极大地降低了对节点是否继续分解的误判,可有效跟踪定位窄带干扰。仿真结果表明,改进的自适应小波包变换干扰抑制方法克服了原方法对窄带干扰频率敏感的缺点,提高了抑制方法的鲁棒性。

基于宽带模糊函数的DS/FH信号性能分析

引入直扩/跳频(DS/FH)混合扩频技术可以增强航天测控系统的电子对抗能力。推导了DS/FH混合扩频信号的宽带模糊函数表达式。通过分析得知,随着载波频率的增加,信号时长的变化对模糊值的影响减弱,宽带和窄带模糊函数间的差异减小,但在接收信号的处理中仍需考虑对信号时长变化的匹配。数值仿真分析了DS/FH信号波形在不同增益分配下的分辨率、精度、旁瓣抑制及抗干扰等性能。结果表明在一定的增益分配下,该波形具有接近理想的图钉型模糊图,适当增加跳频增益可以获得更好的分辨率和抗干扰性能。

扩频测控信号固有抗干扰性能的评价方法研究

在分析有源干扰机理的基础上,提出以基于模糊图的有效面积和一定高度下切割面积评价扩频测控信号固有抗干扰性能的方法。模糊函数的相应面积越小,则信号抗干扰能力越强。对直扩/跳频(DS/FH)测控信号模糊函数进行了数值仿真,结果表明模糊图的有效面积和切割面积均可有效反映扩频测控信号固有抗干扰性能。该方法合理可计算,可为扩频测控信号的抗干扰性能评价及设计提供方法依据。

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。

小波包变换音频干扰抑制的改进方法

为进一步提高直扩/跳频测控系统的抗干扰能力,研究了基于小波包变换(WPT)的音频干扰抑制方法。针对自适应WPT干扰抑制方法对干扰频率敏感的问题,提出了基于双重判断策略的改进抑制方法。该方法在分解过程中对父节点及其子节点的聚焦度进行判断,极大地降低了对节点是否继续分解的误判。针对频移非抽取WPT干扰抑制方法不能有效抑制多分量干扰的问题,提出了基于树形分解的改进抑制方法。该方法引入树形结构分解算法,可根据干扰的数量,自适应调整分解树,实现对多分量干扰的跟踪。以音频干扰的研究对象,对两种改进方法进行了仿真验证。仿真结果表明,改进的自适应WPT抑制方法解决了原方法对音频干扰频率敏感的问题,提高了抑制方法的鲁棒性;改进的频移非抽取WPT抑制方法可有效抑制多分量音频干扰。

基于DFB激光器腔体内XGM效应的阈值判决技术

为消除光时分/码分多址等光数字通信系统中的多址干扰(MAI)噪声,提出了一种新型的基于分布反馈式(DFB)激光器腔内的交叉增益调制(XGM)效应全光阈值判决技术。通过将光数字脉冲信号注入DFB激光器,激光器内部出现XGM效应,使用光带通滤波器(OBPF)滤出XGM效应产生的新光谱即可消除信号中的MAI噪声,从而提高数字信号的接收性能。