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。

PCM/FM信号软件解调算法研究

针对PCM/FM信号解调的特点,研究一种基于短时傅里叶变换STFT的软件化解调方法。首先采用STFT检测f1和f0对应的频谱能量,再根据两能量谱的比较进行码元判决。详细论述软件解调系统的数字检测和码同步软件算法,分析算法的解调性能。仿真和测试结果验证了方法的有效性。

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。

一种基于MSD的同步方法

针对PCM/FM系统中多数同步方法都需要在接收端添加额外的软件代价比较大的特点,基于多符号检测(MSD)的PCM/FM信号软件化解调系统,研究了一种基于MSD的迟早门载波同步和升降频码同步方法。利用MSD自身的优势,就地取材,简单地对本地时延和频偏进行加减即可达到同步要求。详细研究了低信噪比环境下,可变步长的时频同步方法,仿真了几种指标之间的关系。在系统代价较低的情况下保证了同步的快速实现。

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。

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。

一种改进的数字AGC系统设计与仿真

针对传统自动增益控制(AGC)系统稳定时间和控制精度相互关联又彼此矛盾的问题,基于反馈式对数AGC环路,提出一种输出精度可控、稳定时间可调的数字AGC系统。通过对环路增益因子的巧妙拆分,实现了稳定时间和控制精度的独立可控。推导了AGC环路方程,求解了时间常数和控制精度的解析表达式,分析了低信噪比条件下功率估计方法的性能。采用平方和功率估计法对AGC系统进行了计算机仿真。仿真结果表明,该系统环路稳定时间不随输入信号幅度的改变而改变,可根据实际工程需求,对稳定时间和控制精度进行调节,在低信噪比下也具有优良的性能。