伪码引信高速实时可配置宽带正交解调方法

针对传统伪码脉冲体制引信接收通道采用声表面波相关器和包络检波法提取回波信息的方式存在码型固定、丢失相位信息与现代伪码体制引信需要参数高速实时可配置、回波信号相干积累需求之间的矛盾,提出回波信号高速实时频率可配置宽带正交解调方法。该方法采用集成宽带可配置锁相环、正交解调器和滤波器对不同频率、不同码型的射频回波进行正交解调处理,将目标回波信号变换为固定低中频同相分量和正交分量,然后将两路信号送入数字信号处理器进行带通采样和后续处理。该方法既保留了回波信号幅度信息,也保留了回波信号相位信息,为后续数字相干积累、测距做预处理,可有效提高伪码引信的抗干扰能力,扩展近距探测能力。测试和试验结果证明,该方法可使引信的回波信噪比由原来的约16 dB提高到约33 dB,引信探测的最近距离减小了30 m,探测精度优于1 m。

一种伪码连续波体制的无线电高度表功能指标分解设计方法

文章分析了伪码测距体制无线电测高功能的基本原理和基于伪码测距体制的指标体系,重点研究无线电测高功能的各个组成部分分解各端到端的设计指标是否能满足用户需求,并通过天线仿真各种可能指标,验证指标分解方法的合理性,为后续的无线电测高功能设计提供指标分解思路,也为后续无线电高度表功能方案改进提供数据参考。

基于卡尔曼滤波的伪码跟踪环路

针对航天器现有码跟踪环信在低噪比条件下跟踪性能差的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的新型码跟踪环结构,分析了环路的信号处理流程。该结构能实现环路较快入锁且改善了低信噪比条件下环路的跟踪性能,仿真进一步验证了该方法的有效性。在对鲁棒性要求较高的深空测控通信中具有较大的应用价值。

伪码测距技术在无线电高度表中运用分析

本文深入分析了伪码测距技术及其在无线电高度表中的应用。在第一部分,文章阐述了伪码测距技术的工作原理,包括其核心技术要点以及这项技术的优势和局限性。第二部分则聚焦于无线电高度表的工作机制,描述了其技术细节和常见的技术难题。第三部分探讨了伪码测距技术如何解决无线电高度表面临的问题,并通过实际案例展示了该技术的应用效果,同时还提供了关于伪码测距技术在无线电高度表中呈现的性能的评估结果。这些内容对于理解伪码测距技术在改善和优化无线电高度测量中的潜力和实际效果提供了宝贵的视角,谨供参考。

伪码引信小型实时可配置高速伪码调制频率源

针对传统伪码引信调制频率源集成度不高、码型和载波频率固定不变的问题,提出一种小型实时可配置高速伪码调制频率源。该频率源包括高速乘法器、宽带锁相环和环路滤波器等,采用SIP集成工艺将电路集成到小型QFN封装内。测试和试验结果证明,该频率源能实时接收外部的高速差分调制信号和载波配置信号,可产生载频、码型可变伪码脉冲信号,与数字相关器配合使用,在引信由远及近探测时,可有效提高引信的抗干扰能力,拓展引信近距离探测范围,最近探测距离减小30 m,探测精度优于1 m。

非协作多用户短码直扩信号伪码估计

在非协作短码直扩通信下,非整数倍码元速率采样时,多用户信号的伪码估计往往不准确。为此,提出一种结合伪码延迟自相关法和主特征独立分量分析法的伪码估计方法。首先,采用平方谱法估计多用户信号载波频率,并采用延时相乘-自相关法估计多用户信号的伪码速率;然后,运用伪码速率估计值对多用户信号进行采样率转换,并采用时域延迟自相关法估计伪码周期;最后,根据伪码周期估计值,运用伪码延迟自相关法寻找采样率转换后多用户信号中伪码信息段的起始点,提取伪码信息段,构建盲源分离模型,运用主特征独立分量分析法对建模后的伪码信息矩阵进行分离,得到多个用户的伪码。仿真实验结果表明,在非协作短码直扩通信下,该估计方法的单用户直扩信号的伪码估计误差低于滑动窗口法,多用户直扩信号的伪码估计误差低于基于ICA的多用户伪码估计方法和滑动窗口法。

基于伪码子序列分段叠加的快速捕获算法

长周期伪码具有码片速率高、抗干扰等优点,许多扩频通信系统采用了长周期扩频码,但是由于其伪码周期长给捕获带来了一定的难度。针对现有长周期伪码捕获方法速度慢、频偏补偿精度低的问题,提出了一种基于伪码子序列分段叠加的快速捕获方法。该方法将本地伪码序列分为4个子序列,对每一子序列进行分段重叠累加形成新的子序列,然后将新的4个子序列构成两个联合参考序列。接收信号则以四分之一伪码速率进行抽样,将抽样序列与两个联合参考序列通过使用FFT进行快速相关运算来达到长周期伪码捕获的目的。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法扩大了搜索范围、提高了捕获速度和频偏补偿精度,具有良好的捕获效果。

CCSDS建议的再生伪码测距性能分析

CCSDS(国际空间数据系统咨询委员会)于2009年3月发布了伪码测距的蓝皮书,规定了再生伪码测距的技术要求。我国正在研制的深空应答机和深空站测控设备要求具备再生伪码测距功能,同时为了实现国际联网,伪码测距系统需满足CCSDS建议的要求。为给我国深空测控设备伪码测距系统的研制提供设计依据,通过分析伪码特性和伪码捕获跟踪方法,推导得到伪码测距的捕获性能和跟踪性能。分析得到的性能与CCSDS建议书一致,可作为我国深空应答机和深空站测控设备伪码测距系统设计的参考。

基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术

在航天扩频测控系统中,伪码测距技术可以有效避免相位模糊,但是码长也限制了其相位测量精度,而载波测距技术则具有更高的相位测量精度。针对扩频测控体制,提出了一种基于载波平滑伪码的高精度航天扩频体制测距技术,该技术利用锁相环获得的载波相位对伪码值进行平滑,在保留伪码测距无相位模糊特性的基础上进一步提升测量精度,从而减小测距接收机的随机误差。仿真结果和试验数据表明:该方法能有效提高星地测距精度,测量精度达到毫米量级,具有很强的实用价值。

伪码测距在深空探测任务中的应用

目前深空探测任务中广泛采用的测距体制为宽带转发模式,这种体制在转发有用测距信号的同时将上行信道噪声也转发下来,导致星上功率利用率降低。若采用再生伪码测距体制,则避免了转发过程,极大地提高了星上的功率利用效率,因而代表了未来深空探测任务测距体制的发展方向。CCSDS于2009年3月发布了伪码测距的蓝皮建议书,提供了伪码测距的国际标准。介绍CCSDS建议的伪码测距体制,研究其捕获和跟踪性能,并讨论其在深空探测任务中的应用。

一种适用于伪码连续波雷达的测量波动优化方法

面向空间交会对接任务中高精度测量需求,针对现有伪码连续波主动应答式双向测量系统中采样时钟偏差引入测量波动问题,提出了一种基于多级滤波的测量波动优化方法.仿真结果证明,经过多级滤波后,测量波动的峰值降低了两个数量级,得到了有效抑制.暗室的实测数据结果进一步验证了优化方法的有效性.

基于变分正则化参数估计的伪码调相引信重构式干扰方法

基于截获信号的参数估计及重构的重构式干扰能够在恶劣电磁环境下确保干扰信号同引信信号的相干性,从而显著提高干扰效果,是新一代引信干扰机的重要技术特征,重构式干扰的关键在于低信噪比条件下截获信号调制参数的精确估计,但伪码调相信号的相位突变特性导致其参数难以通过传统时频分析获得。针对这一问题,提出基于变分正则化参数估计的伪码调相引信重构式干扰方法。通过插值傅里叶精确估计截获信号的中心频率,并将截获信号下变频为零中频信号;利用伪码序列的稀疏性,设计变分正则化迭代算法从零中频信号估计截获信号的伪码序列;根据参数估计结果重构引信信号,通过仿真及试验验证所提方法的性能。研究结果表明:所提方法在-10 dB截获信噪比条件下具有优良的参数估计性能,低截获信噪比条件下基于参数估计的重构式干扰效果优于传统的预置波形干扰及转发式干扰。

LEO卫星通信中的两阶段伪码捕获算法

针对低轨卫星通信中高动态和低信噪比引起的捕获概率低、频偏估计误差大的问题,提出两阶段伪码捕获算法.仿真分析结果表明:在低信噪比场景下,相对于PMF-FFT(partial matched filter-fast Fourier transform)伪码捕获算法,两阶段伪码捕获算法有更强的抗噪声性能、更高的捕获概率;相对于PMF-FFT和差分PMF-FFT伪码捕获算法,两阶段伪码捕获算法有最高的频偏估计精度.

基于伪码调相线性调频复合体制测距的优化算法

为了更精确快速地从复杂回波信号中提取出目标信号且使系统具备一定的抗干扰能力,提出了一种基于伪码调相线性调频复合体测距(PRBC)的优化算法——量化-二次相关法,从计算步骤和计算结构两个方面优化,更快速准确得到目标距离信息。算法采用了线性调频(LFM)体制和伪码调相体制,对包含有目标的回波信号进行算法优化后的信号处理,从而得到目标的距离信息。对伪码调相线性调频复合体制雷达的回波信号进行仿真并做优化算法后的信号处理,结果表明了优化算法的有效性,从而为目标测距和干扰抑制提供了一种有价值的方案。

基于FRFT和平方变换的伪码引信回波判别

为了提高鱼雷电磁引信在复杂电磁环境下的抗干扰能力和目标判别能力,实现目标回波的可靠判别,分析了伪码调相鱼雷电磁引信信号及适用于鱼雷电磁引信的伪码序列参数选取原则,提出一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)和二次平方变换的伪码调相鱼雷电磁引信回波判别方法。仿真结果表明,该方法能有效区分干扰信号和目标回波信号,具备较好的抗干扰能力,可为伪码调相鱼雷电磁引信设计提供参考。

直扩系统伪码精确同步及FPGA实现

在扩频信号数字化后采用相关、视频累积和DLL延迟锁相环求累积值的基础上,提出了一种改进的伪随机码(PN码)跟踪环.利用DLL延迟锁相环S型签相曲线中间部分的线性特点,采用最小二乘法,通过极大似然参数估计进一步消除随机噪声对伪码相位差估计的影响,得到精确伪码相位差从而实现伪码精确同步及伪码精确测距.该方法实现简单,同步精度高,并且跟踪环伪码相位差门限和精度不受信噪比影响.即使在极限信噪比下也可以准确估计伪码相位差.论述了该方法在某直扩系统中的应用,给出了伪码精确同步部分的FPGA实现方案.系统已通过测试,伪码相位差估计精度可达10ns级,通过后端信号处理进一步平均滤波后精度可达ns级.

一种直扩信号伪码周期及序列的盲估计方法

论述了功率谱二次处理理论和信号子空间分解方法在直接序列扩频(DS/SS)信号的伪码周期估计以及伪码序列盲估计中的应用,提出了利用功率谱二次处理结合信号子空间分解的方法以实现对低信噪比DS/SS信号的完全估计。计算机模拟结果表明,该方法在较低的输入信噪比条件下能良好地工作。

线性调频-伪码调相复合信号的伪码盲估计新算法

针对线性调频-伪码调相复合信号的伪码估计问题,提出一种基于离散多项式相位变换和频谱搬移的伪码盲估计新算法。首先采用平方法消去伪码的相位突变,然后利用离散多项式相位变换估计调频斜率,利用估计的高精度调频斜率重构二阶指数项,对原复合信号进行解线调,再对解线调后的信号取实部从而可得正弦载波与伪码调相的复合信号,采用频谱搬移的方法可恢复出原伪码序列。仿真结果表明,该算法在信噪比大于等于3 dB时可正确估计出伪码,且性能随子脉冲个数的增加而改善,与FM-AM时频分析方法相比具有更好的估计效果。

数据通道对伪码跟踪环跟踪性能的影响

针对再生伪码测距应用中测距通道和数据(遥控或遥测)通道同时工作时的不同功率分配情况,分析了数据通道在PCM/PSK/PM和SP-L/PM两种调制方式下对伪码跟踪环跟踪精度的影响,同时还考虑了频率参考源不稳定引入的影响.理论分析和仿真结果表明,跟踪性能的下降取决于测距信噪比和信号干扰比,而信号干扰比又同数据速率与伪码速率之比有关,而且随着这个比值的增大呈现出极大值和极小值有规律的交替变化.通过合理选择数据速率,以及在正常的再生伪码测距信噪比条件下,跟踪性能损失很小,同时频率参考源不稳定的影响可以忽略.

二次调频-伪码调相复合信号的伪码盲估计

针对二次调频-伪码调相复合信号的伪码盲估计难题,提出一种基于三次相位函数和频谱搬移的伪码盲估计算法。首先利用平方法消去伪码和信息码的相位突变,针对平方法带来的噪声恶化问题,采用对三次相位函数累加平均的方法估计二、三阶系数,利用估计的高精度系数重构指数项,对原复合信号进行降阶,再对降阶后的信号取实部可得正弦载波与伪码调相的复合信号,最后采用频谱搬移的方法可恢复出原伪码序列。仿真结果表明,该算法具有可行性,当信噪比大于等于1 dB时,伪码估计的正确率大于0.9,表现出较好的性能。