星上高功率放大器对导航信号功率谱和伪码跟踪精度的影响

由于星上高功率放大器的非线性效应,使带宽受限的导航信号失真加剧,这将影响导航信号的功率谱和伪码跟踪精度.针对这个问题,本文首先建立分析导航信号非线性失真的一般模型,提出利用带外功率损耗、相关损耗和鉴别器曲线过零点的偏移量来评估导航系统性能受到的影响,最后以矩形/升余弦脉冲赋形+BPSK和矩形+BOC调制的导航信号为例,分析带宽限制和非线性效应带来的联合影响.

卫星导航系统中多址干扰引起的伪码跟踪误差的分析

本文基于非相干延迟锁定环的伪码跟踪体制,研究多址干扰对伪码跟踪误差的影响,通过理论推导给出了存在多址干扰条件下最大跟踪误差的解析表达式,分析了影响多址误差的多种因素,得到了多址误差随干扰信号频率和相位的变化规律。研究结果可对进一步分析多址干扰影响和克服多址误差提供理论依据。

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.

大误差条件下单频干扰引起的伪码跟踪误差研究

单频干扰能够引起较大的伪码跟踪误差,基于小误差条件的跟踪误差分析会失效。在大误差条件下,由于码环鉴相器不再工作在线性区域,利用鉴相器输出的二阶泰勒展开式代替一阶线性化近似,该文给出了单频干扰下伪码跟踪误差的解析表达式。通过数值分析和仿真实验分析验证了在单频干扰下伪码跟踪误差随干扰起始相位、干扰频率和干信比的变化特性。结果表明:当干扰引起的伪码跟踪误差较大时,基于鉴相器线性化的理论预测的准确性显著下降,而基于鉴相器二阶泰勒近似的理论分析能够准确预测大误差条件下的伪码跟踪误差,在跟踪误差不超过0.34 chip时,理论分析误差不超过20%。

伪码测距雷达中的伪码跟踪环路设计

提出了一种适用于伪码测距雷达的伪码跟踪环设计方法,重点对伪码跟踪环的跟踪精度和动态性能进行了分析,讨论了一种最小跟踪误差意义下的最优环路带宽确定方法。仿真结果表明伪码跟踪环跟踪精度高,对动态运动的适应能力强。

数字伪码跟踪环中的野值剔除新方法

针对伪码跟踪环中由于相位误差鉴别结果出现野值而导致跟踪性能下降的问题,提出了一种野值剔除方法.该方法根据伪码跟踪环中鉴别器的鉴别范围及环路的跟踪状态,调节野值剔除门限.与常规伪码跟踪环相比,采用该方法的环路具有更高的跟踪精度和抗干扰能力.仿真结果表明,设计方法通过有效剔除环路鉴别器输出的野值,提高了伪码跟踪环的跟踪精度和稳定性.

考虑伪码跟踪误差影响的码片内多径分离研究

本文研究了考虑伪码跟踪误差影响的码片内多径分离技术。首先简要叙述了多径抵消技术的发展 ,然后基于多径监视思想给出了一种开环补偿多径抵消方法 ,随后详细分析了伪码跟踪误差对码片内多径分离结果的影响。仿真结果表明 ,采用这种开环补偿方法后 ,码片内多径分离结果得到不同程度的改善 。

多径干扰下扩频导航信号伪码跟踪性能仿真研究

分析了多径环境下扩频导航接收机伪码信号跟踪性能。主要分析了时延绝对值小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位跟踪误差的影响,给出了接收机伪码跟踪环的结构框图,并建立了环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环相位跟踪的性能。在数学模型分析的基础上对存在单路多径信号时伪码相位跟踪性能进行了计算机仿真,并运用Matlab中的Simulink进行了具体的实现。

非相干扩频接收机伪码跟踪环设计及FPGA实现

伪码跟踪环的设计是实现非相干扩频接收机的关键环节。为了实现非相干扩频接收机的伪码跟踪,设计了能量归一化的延迟锁定跟踪环,给出了环路的实现结构及环路参数的计算方法。分析了非相干扩频的特点,指出环路设计的关键点,在此基础上阐述了码环鉴别器、环路滤波器、超前滞后码发生器的设计及实现方法,并给出一套具体的实现参数。Modelsim仿真结果及FPGA实测数据表明所设计的环路能对伪码进行精确跟踪。

部分频带干扰下伪码跟踪误差分析

为精确分析部分频带干扰下伪码跟踪误差,需要考虑伪码的非理想随机特性。引入伪码的精细功率谱模型,对比分析了不同带宽干扰下基于简化谱和精细谱的码跟踪误差。定义了相对误差系数,用以定量描述伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响。当干扰带宽增大时,相对误差系数逐渐减小,伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响逐渐减小,基于简化谱的分析趋近于基于精细谱的分析。结合GPS L1 C/A码,给出了相对误差小于0.2的最小干扰带宽,并将其作为基于简化谱分析的适用条件。研究表明当干扰带宽大于伪码周期的频率的300倍时,伪码非理想随机特性导致的码跟踪精度变化可忽略,反之,则需要基于精细的功率谱模型进行码跟踪精度分析。

扩频导航接收机全数字伪码跟踪环性能研究

针对无线电导航系统中全数字伪码跟踪环路进行了研究,分析了直接扩频序列的自相关特性,给出了伪码鉴相特性曲线,建立了伪码跟踪环路模型,运用不动点理论对鉴相特性曲线中的非线性区域跟踪性能展开了研究,得到了二阶全数字超前-滞后环的环路特性,给出了跟踪环路稳定的参数设计条件和环路最佳收敛时的参数要求,并对不同参数下的伪码跟踪环路性能进行了仿真。仿真结果表明:只有当伪码相位初始误差在收敛域时,跟踪环路才能最终稳定于零,而收敛域的大小则随着环路增益的增大而增大。

伪码跟踪误差和码片内多径分量的联合估计

对多径环境下的伪码跟踪误差和码片内多径分离作了一些探讨 ,给出一种联合估计方法。经分析发现 ,传统伪码跟踪环在多径信道下并不是最佳估计器 .接着在不考虑噪声的情况下 ,通过最小二乘估计多径信道的冲激响应 ,提出了一种简单的多径分量提取算法 ,实现了伪码跟踪误差和码片内多径分量的联合估计 ,给出了仿真结果。最后就噪声问题列出了基于凸集投影算法 (POCS)的解决方法。

BOC调制伪码跟踪热噪声误差研究

介绍了BOC调制的定义,研究了BOC调制伪码跟踪热噪声误差Cremer-Rao界与调制参数之间的关系,所得结论可为BOC调制信号参数设计提供理论指导。分析了GPS和Galileo接收机伪码跟踪热噪声的理论误差,可为GPS和Galileo接收机伪码跟踪算法性能评价提供参考。

一种提高伪码跟踪精度的主峰锁定法

考虑BOC调制信号主峰锁定的不确定性以及采用DLL环的不足与缺陷,提出了一种提高伪码跟踪精度的主峰锁定法。通过多峰去除处理达到了去除副载波的目的,从而去除副峰引发的模糊性,恢复单峰值特性;通过变采样率处理,结合NVELP伪码跟踪处理对提炼的主峰进行相位锁定。从有效性、信噪比容限角度进行仿真与评估,得出结论:主峰锁定法不但可以达到对BOC调制信号主峰提取及相位锁定的目的,而且可以正确输出导航电文信息。

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。

北斗/惯导组合导航中伪码跟踪技术研究

现代北斗卫星通信接收机中,单纯的伪码跟踪环已无法满足高动态、强干扰环境下的伪码同步。组合导航已成为一种发展方向,且在高动态、强干扰的环境下,传统的组合方式也无法使伪码跟踪环的性能达到最优。采用伪码跟踪环与惯导相互反馈的超紧组合方式,解决了伪码跟踪环中跟踪精度与动态性能之间的矛盾,提高了组合导航系统的稳定性。同时又在伪码跟踪环的内部增加了积分控制信号,仿真结果表明,组合方式设计增强了伪码跟踪环的环境适应能力,提高了伪码跟踪环的工作性能。

一种含模型偏差的GPS伪码跟踪误差估计器

在自适应卡尔曼滤波算法的基础上提出了一种带模型偏差的GPS伪码跟踪误差估计器。分析了偏差产生时信息均值的变化规律,以此构造统计量来检验模型偏差,并根据检验结果以最小二乘法估计其量值。同时,为增强伪码跟踪误差估计量的数值稳定性,将平方根算法与自适应卡尔曼滤波算法相结合,给出了偏差模式下的伪码跟踪误差估计算法。仿真结果表明该算法有效。

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。

扩频通信系统的伪码跟踪技术研究

同步系统是无线电导航系统中的关键部分,而伪码跟踪技术又是同步的关键技术。文中对延迟锁定环(DLL)系统理论进行深入研究,建立了延迟锁定环(DLL)的数学模型,通过仿真对伪码跟踪技术进行了定性的探讨,在仿真的基础上使用Insight公司的FPGA开发系统,用测试电路实测了伪码跟踪的性能。

压缩域直扩测控通信信号伪码跟踪方法研究

压缩感知理论已经在测控(TT&C)通信相关领域有初步应用尝试,能够有效降低采样率和数据率,但同时其重构算法复杂度偏高、计算资源消耗过大,这与系统的实时性要求之间存在矛盾。论文基于直扩测控(DS TT&C)通信信号稀疏性,对传统伪码跟踪环进行改进,提出一种基于随机解调压缩采样的压缩域伪码跟踪环。该环路不再需要进行信号重构处理,能够直接从直扩测控通信信号的压缩采样值中提取伪码(PN)延时相位信息。该文首先深入分析所提出环路模型及其鉴别特性,其次通过研究交叉噪声特性,对跟踪精度进行理论分析。分析和仿真结果表明,所提出环路能够在压缩域实现伪码延时相位跟踪。该环路可以应用在基于压缩感知的直扩、混扩信号处理等相关领域,具有一定工程应用价值。