基于PCM-FM体制下遥测作用距离研究

为了实现靶场试验数据的有效采集、遥测接收和发射系统的设计选择、遥测地面站合理布置等目的,在PCM-FM遥测体制下,采用靶场试验中典型的频点和码速率以及给出相应的遥测地面站的情况下,对遥测作用距离和遥测接收系统门限进行详细的分析和计算。同时对影响遥测作用距离的几个关键因素进行分析讨论,获得了对同一遥测发射和接收系统下,不同码速率的系统接收门限和遥测作用距离的计算结果。遥测作用距离的研究对遥测系统设计中码速率选择、遥测发射和接收机的研制具有重要的指导意义。

TPC码在PCM-FM遥测系统中的性能仿真

利用Matlab搭建PCM-FM遥测系统和TPC编解码仿真模型,通过仿真验证在PCM-FM遥测系统中使用TPC码后对系统的误码率改善情况。由仿真结果可知,在TPC码码率为0.5时可获得5dB左右的增益,同时还对影响TPC增益的各个解码参数进行了详细仿真。

基于PCM-FM遥测信号的多站时差定位技术应用研究

针对飞行目标回收测量问题,首先介绍基于PCM-FM遥测信号的多站时差定位原理,设计一种采用"单星共视授时、遥测帧同步信号采样本地时间、多站时差(距离差)定位解算"技术的定位系统;然后阐述其关键技术,并对距离差测量精度进行分析和估算;最后结合工程实践,给出试验测试数据。

MSD与TPC技术在PCM-FM遥测系统中的应用研究

简要阐述了多符号检测(MSD)技术和TURBO乘积码(TPC)技术,对这两项技术在PCM-FM遥测系统中的应用进行仿真和工程实现。测试结果表明,在误码率为1×10-7的条件下,应用这两项技术的PCM-FM系统相比原系统可获得近9dB的信道增益。

跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统共存性能分析

针对遥测频谱资源紧张的问题,提出跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统同频段共存的设想。PCM-FM连续波系统平均功率较低,对跳时脉冲位置键控系统可看作热噪声。跳时脉冲位置键控系统瞬时脉冲功率高,但脉冲持续时间短,在脉冲持续时间以外功率为零,PCM-FM接收机通过限幅处理可降低脉冲信号对接收解调性能的影响。分析了两种系统同频段共存条件下跳时脉冲位置键控系统的误比特性能,分别在不同信号功率比、不同脉冲重复次数条件下进行了仿真。分析与仿真结果表明,跳时脉冲位置键控系统与PCM-FM系统可以同频段共存,并给出了误比特性能与信号功率比、脉冲重复次数之间的关系。

一种高动态环境下PCM-FM的低信噪比检测方法

针对PCM-FM遥测信号的特点,提出一种基于快速傅里叶变换的自相关检测方法。首先利用自相关处理,消除多普勒频率变化对检测性能的影响,可适应目标高动态变化环境。然后通过对自相关输出进行快速傅里叶变换,提高在低信噪比情况下的检测性能。仿真结果表明所提方法在高动态、低信噪比条件下能够高概率检测到PCM-FM信号。

多符号检测和Turbo乘积码技术在高码率PCM-FM遥测系统中的应用研究

随着被测量飞行物的飞行速度越来越快,对遥测跟踪测量装备的要求也越来越高,所传输的数据量越来越大,遥测数据率由也由2Mbps提高到10Mbps甚至更高。当遥测测量装备要求具有10Mbps码率遥测数据的接收解调能力,传输码率提高到10Mbps后,在弹载遥测发射机发射功率不变的条件下会产生近7dB的增益差问题,应用多符号检测技术(MSD)和Turbo乘积码(TPC)译码技术可以有效解决这一问题并大幅提高PCM-FM遥测系统性能。

一种支持任意码率的PCM-FM遥测接收机设计

PCM-FM调制技术是遥测系统中应用最广泛的调制体制,遥测接收机是遥测系统的重要单机。针对目前遥测接收机系统复杂、体积笨重、操作不便、采购成本高昂的痛点,设计了一款通用便携遥测接收机,采用了任意采样率转换技术、坐标旋转数字计算方法 CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)鉴频、多普勒频移控制技术和位同步控制技术,具有硬件资源消耗少、支持任意码率可调、易于集成和小型化设计等优点。

基于最大似然估计的PCM-FM信号软件解调方法

利用软件实现信号处理已经成为未来信号处理的发展趋势。针对传统PCM-FM信号在低信噪比下难以实现有效解调的问题,结合PCM-FM信号前后符号之间存在相位记忆性的特征,提出了基于最大似然估计的软件解调方法。描述了最大似然估计模型的建立和维特比搜索路径的实现;同时结合软件中数据块式的传输模式和维特比路径搜索的特点,研究了一种基于数据冗余的软件解调实现方式,充分利用了计算机系统并行处理性能,提高了算法的运行效率;并以算法误码率为指标,比较了软件似然估计算法与传统鉴频解调的性能,结果表明在误码率10-2处时算法能够得到约3dB的解调增益。

微小化PCM-FM遥测发射前端设计与实现

为了实现飞行器飞行过程中数据的遥测传输,本文设计了一种S波段小体积、低功耗的遥测发射前端,该发射前端基于PCM-FM遥测体制,传输码速率为1Mbps;采用三维互联MCM高集成和抗振技术,实现体积为φ29×19mm,重量30g,功耗2.5W,可抗冲击过载达20000g;采用级联滤波实现带外杂波抑制度大于100dBc,满足新一代遥测技术功能需求,可用于常规弹药的智能化升级改造,产品水平达到国内领先。

基于TPC信道编码的PCM-FM遥测系统仿真与实现

脉冲编码调制-调频(pulse code modulation-frequency modulation,PCM-FM)遥测系统因其具有很强的抗极化和系统抗干扰能力等优点被普遍用于军事卫星和航天遥测中,主要研究基于Turbo乘积码(Turbo product code,TPC)信道编译码技术下的PCM-FM遥测系统的实现与仿真,利用改进的Chase II算法对系统进行解调,并通过对比发送端与接收端的信号,展现PCM-FM遥测系统调制与解调的正确性,以及改进的Chase II算法对本系统的重要影响,通过模拟遥测信道验证所提系统的优越性能。

一种低成本跳频测控系统

针对外场试验中接力测控和一站多机测控通信中的多址接入以及试验中的数据非法接收等问题,设计一种基于AD9361+ZynqSOC硬件构架,上下行均采用PCM/FM调制方式的跳频测控通信系统。该系统既支持连续通信波形,又支持时分跳频通信波形。内场试验结果表明:该跳频测控系统工作稳定,数据接收可靠,并具有任务规划简单、节点配置灵活的特点。

基于AD9364的软件无线电在遥测系统上的应用研究

由于中小型弹药类飞行器内部的有效使用空间通常比较狭小,而遥测系统作为飞行器研制阶段重要的信号测量系统,也就必须本着体积尽可能小,重量尽可能轻、功耗尽可能低、各平台遥测系统尽可能通用的设计理念。正是基于这种设计理念,论文采用捷变频收发器AD9364来进行遥测信号的无线传输。通过把采集的遥测信号组帧并进行PCM-FM调制,将调制后的信号传给AD9364直接上变频,通过飞行器上携带的天线向地面设备发射。通过实际的应用发现,该设计相对于传统的遥测系统,具有集成度高、体积较小、功耗较低、兼容性强等优势。

基于MSD技术船载测控设备火箭遥测解调方法研究

针对船载航天测控设备PCM-FM遥测系统中目前采用的调频非相干解调技术进行火箭遥测解调存在的门限效应问题,研究多符号检测技术MSD及其在PCM-FM体制中的应用,说明在接收端采用非相干最大似然序列检测算法可以有效克服门限效应,并且相比于传统的非相干PCM-FM鉴频解调能获得3dB的信道增益。

基于瞬时测频的PCM/FM信号解调方法研究

根据瞬时测频理论,提出了一种新的PCM/FM遥测信号解调方法。首先通过瞬时测频方法,估计信号中的多普勒频移,不但修正了信号中存在的多普勒频偏,而且提高了码同步的精度。然后根据PCM/FM信号相邻码同步点间的对应关系,实现了信号的解调。详细介绍了此种解调方法的基本原理及实现过程,分析了影响瞬时测频精度的因素以及多普勒频率对解调性能的影响,提出了提高瞬时测频精度和解调性能的方法。计算机仿真结果表明,该方法解调性能优越,抗干扰能力强,便于软件编程及DSP器件实现,具有一定的应用价值。

基于虚拟无线电的PCM/FM信号解调方法

根据PCM/FM信号的特点,提出了一种基于虚拟无线电平台的信号解调方法。分析了PCM/FM信号的谱特性,给出了利用PCM/FM信号的频谱进行解调的理论基础。根据实际PCM/FM信号的非平稳特性,提出了基于离散短时傅里叶变换(DSTFT),通过比较频点能量进行PCM/FM信号软件化解调的实现方法。详细地论述了此种解调方法的基本原理及实现过程,分析了该方法的解调性能及复杂度。计算机仿真结果表明,该方法对于实际接收的PCM/FM信号具有较好的解调性能,并且实现原理简单,运行效率较高,便于在虚拟无线电平台中实现信号的实时处理。

遥测PCM/FM信号的低复杂度多符号检测算法

针对遥测PCM/FM信号解调中多符号检测(MSD)算法存在的计算复杂度高、工程实现难度大等问题,提出了一种低复杂度MSD算法。该算法通过利用分段相关等效较长的相关来降低算法复杂度。仿真结果表明,该算法在损失较小性能的前提下,显著降低了MSD算法计算复杂度,易于硬件实现,实用性强。

遥测接收机的一种载波频偏抑制方法

讨论了一种PCM/FM遥测数字接收机的载波频偏抑制方法。理论推导证明,在全数字接收机条件下,载波频偏对于理想FM解调输出信号的影响相当于对其进行了幅度调制。因此基于滑窗最大最小值法对鉴频后的信号进行平均包络检测,再从中减去平均包络部分,从而得到频偏抑制后的信号。给出了设计实例和计算机仿真结果,误码率测试曲线表明该方法不但有效,而且能够适应较大的频偏变化率。

PCM/FM遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法

本文首先分析了均匀采样二阶DPLL(Digital Phase-Locked Loop)误差传递函数的特性,并基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性提出了脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统中用于去除多谱勒频率和载波频偏的新方法;然后给出了设计实例和相应的计算机仿真结果;最后给出了有效的实现方法。计算机仿真结果表明,基于均匀采样二阶DPLL误差传递函数的高通特性用于去除多谱勒频率和载波频偏的方法是可行的。

PCM/FM再入遥测系统建模及仿真

基于再入遥测实际系统,提出了一种简化的PCM/FM系统仿真模型,重点分析了再入遥测信道双径模型的特性。当传输码速率较高的情况下,再入遥测信道呈现频率选择性衰落特性,双径模型可以很好的模拟这种频率选择性信道。对整个系统的仿真有利于清楚了解各个主要部件对系统性能的影响,仿真过程为自适应均衡器提供了实验数据。