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。

跳频对DS/FH接收机载波跟踪精度影响分析

面对日益复杂的电磁环境,将DS/FH混合扩频技术引入航天测控领域是一种尝试.针对DS/FH信号的特点,推导了航天测控背景下的DS/FH混合扩频系统接收机关键节点的数学模型,分析了航天测控应用中由于DS/FH混合扩频信号的相邻跳频频率不同导致附加在载波上的多普勒频率跳变和载波初始相位跳变对混合扩频接收机捕获跟踪的影响,重点分析了载波多普勒频率跳变和载波初始相位跳变对接收机载波跟踪精度的影响;提出了一种减小由于跳频载波初始相位不确定造成相关累积能量损失的方法,并利用跳频图案辅助降低了跳频对混合扩频接收机载波跟踪精度影响,仿真验证了该方法的有效性.

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。

基于编码跳频图案的DS/FH测控信号性能分析

为了研究跳频图案的不同编码方式对DS/FH测控信号的性能影响,从模糊函数的角度出发,推导了DS/FH测控信号的模糊函数表达式,得到了不同切面的距离模糊图和速度模糊图。仿真结果表明,采用步进编码形式跳频图案的DS/FH测控信号,出现距离和速度耦合;采用随机编码形式跳频图案,则没有距离和速度耦合,且具有良好的目标分辨性能和测量精度性能。

基于子带累积的DS/FH卫星测控信号捕获算法

DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)混合扩频信号的快速捕获问题亟待研究。电离层色散效应增加了BPSK(二相相移键控)调制的DS/FH信号捕获的复杂度,并导致不同频点信号载波相位难以保持连续。通过估计电波传播路径上TEC(电子浓度),可以消除电离层色散效应的影响,利于应答机精确测速。提出一种划分子带的信号捕获方法,放宽TEC搜索步进,缩短搜索TEC的时间,从而实现信号的快速捕获。分析了划分子带个数与捕获时间及捕获能量损失的关系,在实现过程中可通过调整子带的个数来控制捕获能量损失,使得捕获模块设计更加灵活。

基于FFT和相干累积的DS/FH测控信号捕获算法

为解决相干跳频和直接序列扩频结合的抗干扰测控信号在大时差大多普勒条件下快速捕获的问题,采用基于FFT并行相关的分段码相关算法,实现积分时长为单个跳频段的快速码相位滑动相关;采用相位补偿算法,补偿各个跳频段间因时间差、跳频频率和多普勒导致的相位差,实现了较大多普勒频偏条件下跳频段之间的相干累加。与非相干累加相比,本算法消除了大时差大多普勒条件对信号长时间相干累积的影响,在某信号体制下检测性能提升9 d B,代价是算法复杂度随捕获时间分辨率的增加而线性增加10倍。本算法可改变搜索精度,能灵活适应不同应用背景下扩频应答机的计算资源限制,目前已经应用于某卫星系统的测控应答机。

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。

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。

基于AHP的DS/FH测控系统抗干扰效能评价研究

直扩/跳频(DS/FH)测控系统是综合直序扩频和跳频体制而研发的新一代测控系统。针对当前DS/FH测控系统抗干扰效能评价方法研究不多的实际,基于层次分析法简便易行且体现专家偏好的优点,将三角模糊数、指数标度和层次分析法相结合,提出了一种改进的三角模糊数-层次分析法(TFN-AHP)。该方法通过采用指数标度提高差异较小指标的区分度,利用统计分析剔除极端数据,引入三角模糊数,最大限度地发挥专家的经验知识,实现了指标赋权的客观程度,进而提高了评价的客观性和准确度,评价结果贴近实际情况并在调研过程中得到了专家的认可。

DS/FH混合扩频测速技术研究

由于DS/FH混合扩频信号带宽较宽,传输信道难以保证信号在宽带条件下线性传输,信号会发生群时延畸变,导致载波相位不再连续,影响载波的稳定跟踪,从而使测速精度降低。本文提出了基于跳频图案同步辅助的鉴频方案,可以消除相位跳变对载波跟踪的影响,实现对扩跳信号载波的稳定跟踪,从而提高DS/FH混合扩频测速的精度。

基于AHP的DS/FH测控系统抗干扰效能评价

针对DS/FH(Direct Sequence/Frequency Hopping,直扩/跳频)混合扩频测控系统抗干扰问题,提出一种效能评价方法。基于任务需求,构建系统抗干扰效能评估指标体系;将三角模糊数、指数标度和层次分析法相结合,提出一种改进的TFN-AHP(Triangular Fuzzy Number-Analytic Hierarchy Process,三角模糊数-层次分析法),提高了较小指标的区分度,剔除了极端数据,最大限度发挥专家的经验知识,实现了指标赋权的客观程度,最后通过AHP对不同设备系统关于指标体系判断矩阵的确定、一致性检验和层次总排序,实现了系统抗干扰效能的评价和选择。分析结果表明,该评价方法能够实现不同设备的抗干扰效能评估,有助于用户对设备的选择。

DS/FH混合扩频测控系统中测量误差分析

针对航天测控信号的高动态特点,介绍直扩/跳频(DS/FH)测控体制下应答机的结构原理,深入分析直扩/跳频测控应答机测量误差。着重讨论传输链路中大气延迟所引入的测量误差,并建立修正模型。所建立的修正模型和测量误差分析结果对DS/FH测控应答机设计实现具有重要意义。

基于熵权的DS/FH测控系统抗干扰效能评估指标赋权研究

DS/FH测控系统的抗干扰效能评估是衡量和评价系统抗干扰性能、促进系统优化完善的重要途径。科学合理的指标权重是效能评估结果合理可信的关键。针对熵权法熵值趋于1时赋权变化较大和趋于0时赋权较小的不足提出一种改进熵权方法,通过分析不同干信比下指标的变化确定指标的客观权重。

DS/FH测控系统抗干扰性能评估方法研究

针对DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)测控系统的抗干扰性能分析问题,提出了一种从效能评估角度出发的分析方法。通过引入层次分析技术,建立了系统抗干扰性能评估结构模型,利用仿真结果确定判断矩阵,解决了层次分析法采用专家系统确定判断矩阵主观性强的弱点,最后通过权向量计算、一致性检测、层次总排序完成了系统设备抗干扰性能评估和优选。分析和仿真结果表明,该评估方法能准确评估不同设备的抗干扰性能,可以有效帮助用户完成设备优选。

DS/FH测控系统综合性能评估方法研究

针对传统方法对DS/FH(直接序列扩频/跳频扩频)系统的综合性能测试不够全面有效的问题,提出通过最低性能指标约束法对系统抗干扰性能进行综合分析。以音调干扰、窄带噪声和脉冲干扰3种典型干扰为例,探讨了这3种干扰在不同参数条件下对最低性能指标的影响。并且进一步分析了动态条件下多普勒频偏对DS/FH系统捕获性能的影响。为便于对系统的综合性能进行定量分析,给出最低性能指标约束下的系统综合性能评价指标。最后通过实例分析说明了系统综合性能评估方法的正确性与有效性,该方法对DS/FH这一复杂系统的测试具有指导意义。

转发干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能(英文)

分析直扩/跳频(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。推导了转发干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式。以Matlab/Simulink为平台搭建了检测性能仿真系统,对检测概率、主副旁瓣比和相关系数进行了仿真分析,指出只要转发时延小于一个跳频驻留,就能实现"欺骗"干扰,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。

卫星多体制测控地面测试系统设计

随着航天技术的不断发展,卫星功能日趋复杂,对卫星测控分系统的功能提出更高的需求,要求同时支持对地非相干扩频测控、中继测控、扩跳频测控及测量数传测控体制,对卫星测控系统地面测试平台多体制支持、通用化及自动化测试能力、可靠性提出了更高要求;文章研究了卫星多体制测控地面测试平台系统设计方法,采用了多通道测控地检通道复用、基于数据库的通用化配置及自动化测试技术,应用于某遥感卫星的地面测试,测试结果表明:该平台运行稳定,取得了良好的使用效果,满足了卫星多体制测控地面测试需求。

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。

Ka频段混沌扩频测控系统的设想

提出一种Ka频段混沌扩频测控系统,分析了它在抗截获、抗干扰和抗摧毁方面的优点,给出了混沌直扩和跳扩的方案设想,可以用它构成一种军用测控系统;也可将截短、二值化的混沌序列直接替代现在扩频测控系统的PN码而增加一种新的混沌抗干扰工作模式,将它应用于遥控系统,可以获得较好的保密、安全性。

直扩/跳频测控信号捕获算法研究

指出了将直扩/跳频用于航天测控在信号捕获时的特殊性,针对这些特殊问题提出了混合扩频测控的捕获方案,并对其中的2个方面进行了改进。采用基于凯泽窗PMF-FFT方法来实现对频谱幅值的扇形衰减进行改进,采用抛物线插值法对多普勒估计时产生的栅栏效应进行改进。理论分析和仿真结果表明,与原有算法相比较,在相同积分时间内,凯泽窗PMF-FFT方法比直接PMF-FFT能够有效降低FFT输出的峰值衰减,减小频谱泄漏;抛物线插值测频能够有效减少频谱估计误差,从而利于后继跟踪的快速建立。