基于Visual C和PC的软件水声调制解调系统

介绍了一种DS/DBPSK调制解调技术方案,该方案采用了具有较强抗干扰、抗衰落和抗多径性能的扩频技术,并结合与信道适应性较好、不需载波恢复的差分相位调制技术,对浅海水声信道造成的干扰进行抑制。在此方法上,基于Visual C(VC)及PC平台设计了一个通用性好的软件水声调制解调系统,利用双缓冲和多线程技术机制实现算法实时处理,同时可通过串口通信提供上层应用接口。实验系统验证了扩频和差分调制技术在浅海水声通信中的性能,为水声组网提供了底层支持。海试实验结果表明了系统的有效性。

伪随机m序列特性及C语言实现

扩频通信的种种优势源于伪随机码具有随机性,尖锐的自相关特性和较小的互相关值。文中介绍了伪随机码中最普遍的m序列的原理、性能和构造方法。考虑到计算机C语言普及率高和可移植性强的特点,文中给出了基于计算机C语言m序列生成源程序和m序列基本性质的成图结果。

一种基于天基测控的扩频安控终端算法设计

扩频安控终端采用扩频体制和传统的捕获同步算法安控处理时延长,无法满足实时性要求。因此,高可靠性、快速响应同步算法的构建是扩频安控终端的关键技术。扩频安控终端同步算法首先采用基于惯性导航+卫星导航信息辅助的部分匹配滤波与分段平均FFT谱估计结合的二维捕获算法,将惯性导航+卫星导航上报的运动状态信息转化为多普勒频偏与多普勒频偏变化率的估计值,有效缩小多普勒频偏范围,缩短了捕获时间,分段平均FFT谱估计降低了功率谱估计方差。载波跟踪环采用二阶锁频环辅助三阶锁相环,实现高机动、大范围跟踪。在此基础上,载波跟踪环、伪码跟踪环增加了防假锁判决机制,可快速跳出假锁状态。工程应用表明:采用所提基于惯性导航+卫星导航信息辅助的部分匹配滤波与分段平均FFT谱估计结合的二维捕获算法和二阶锁频环辅助三阶锁相环的载波跟踪算法,扩频安控终端的安控处理时延≤500 ms,满足实时性要求。

航天扩频测控系统中伪码捕获方法研究

针对航天扩频测控系统的捕获需求,提出一种能够降低谱峰衰减且具有较高频率估计精度的FFT伪码捕获方法.在部分匹配滤波过程中采用汉宁窗对数据加权后再累加,以减小谱峰衰减.采用插值FFT估计多普勒频率,以提高频率估计精度,根据不同测控环境下伪码捕获的特点,分析比较了抛物线插值法和改进的Rife法两种插值算法.理论分析和仿真结果表明,改进方法能够减小FFT输出的峰值衰减,提高多普勒频率估计精度.

扩频测控体制信号捕获方法分析

扩频综合基带设备集成了遥控、遥测、测距、测速等多种通用功能,在扩频测控体制的发展中占据重要的地位.针对综合基带设备的复杂需求,分析了传统信号捕获方法的局限性,在此基础上提出一种改进的扩频测控信号捕获方法.对载波多普勒范围进行子区间划分,采用二次频率调谐和分段积分累加来扩展频率捕获范围.引入非线性变换解决非相干测控体制下基带数据翻转造成的捕获性能恶化问题.通过仿真结果验证方法的有效性.最后分析了改进方法的捕获性能,可以为综合基带设备研制和测控体制参数设计提供参考.

统一扩频测控体制的初步探讨

分析了我国航天测控面临的新问题、新要求和现行航天测控体制的局限性,对新的统一伪码扩频测控体制进行了初步的描述和设计。

无源卫星导航系统星地双向无线电时间比对实现

介绍了无源卫星导航系统星地无线电时间比对的原理,给出了星地无线电时间比对在扩频测控信道中实现的方法,并对各种误差因素进行了分析。

DS/FH测控系统测试指标分析

针对测控新体制在运行中出现的新问题,本文提出利用跳频图案稳定性及跳频增益稳定性两项新指标来完善现有测控系统测试体系;分析了两项指标在测控系统测试中的新颖性及重要性;从定性与定量两方面定义了指标的含义;研究了指标的测试方法,并针对跳频图案稳定性测试结果出现的误差提出了修正算法;最后研究了测试结果的多种可视化显示技术。分析及仿真结果表明,测试指标有效地表征了测控新体制运行中出现的新现象,测试方法能准确完成指标的测试,可视化方案可以多角度直观地显示测试结果。

航天扩频测控通信系统的系统捕获

介绍了微波统一测控系统的捕获方法,同时提出了扩频测控通信系统在系统捕获中的新问题,给出了建立在扩频信号快速捕获基础上的扩频测控通信系统的系统捕获新方法。

一种扩频测控链路中PIM的全盲抑制算法

针对航天器扩频体制测控链路中无源互调(PIM)干扰的问题,提出了一种基于小波包分解的全盲PIM抑制算法。该算法将接收的扩频测控信号进行小波包多层分解,根据分解后的信号应满足高斯分布的特性,完成对干扰进行抑制,而整个处理过程不涉及干扰门限的设置,是一种全盲的PIM干扰抑制方法。Matlab仿真表明,采用该抗干扰算法可将信干比提高7dB。

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。

伪码扩频航天测控体制设计

在分析伪码扩频的可行性和工作原理的基础上,介绍了伪码扩频测控系统的构成和工作过程,设计了伪码扩频信号的调制方式、解调过程和信号的帧结构,探讨了伪码的捕获和跟踪方式。研究结果表明,伪码扩频测控体制具有抗干扰、低截获、信号隐蔽、测距精度高等优点,能够满足未来我国深空测控的需要。

截短混沌扩频序列的优选与性能分析

为了获得应用于测控通信系统具有优良相关特性的混沌扩频序列集合,提出了截短混沌扩频序列的优选算法。基于中值比较进行平衡序列构造,相对传统方法能够得到更大的筛选序列集合。给出了截短扩频混沌序列的具体优选步骤,并对截短混沌序列和Gold序列在多址系统中的性能展开了比较和分析。

混沌码用作测控扩频码的可行性研究

阐述了混沌码的基本特性,提出用混沌码作为测控扩频码的构想,并讨论了混沌码扩频测控体系构成,以及体系中的关键技术,从而论证混沌码扩频测控体制的可行性,研究表明混沌码比传统扩频码有更强的保密和抗多址干扰特性。

基于通信转发器的扩频测距技术

针对航天器测控中利用卫星通信转发器实现多站测距进行可行性分析,在扩频测距帧测距原理的基础上,研究利用卫星转发器对上行测距信号变频转发来实现对星测距,同时对卫星工程测控与应用系统之间上下行链路功率分配、标校方法、地面测量设备组成原理等关键技术进行分析论述。该测距方案突破了传统多站测距时受卫星应答机配置数量的限制条件,实现多站同时测距后,可以提高测距精度和定轨精度,降低对设备测角精度的要求,减少测轨时间,有效缓解测控设备资源紧张的状况,同时该测距方式还可作为应答方式侧音测距的有效技术备份手段。

扩频测控模拟器高稳零值技术研究

为适应对星载扩频应答机和测控地面站零值稳定性指标的评测需求,对扩频测控模拟器的零值稳定技术进行研究,提出了一种在扩频测控模拟器中通过宽带自闭环校准通道进行零值实时校正的方法。发射通道信号输出功率可数控调节,接收通道通过数字AGC适应接收功率的变化范围,满足不同输出功率下的零值校正。发射功率调节模块和校准通道的零值延时事先标定存储,并通过恒温确保事先标定零值的稳定性。实测结果验证了方法的有效性,实现了小于0.1m的零值稳定性,已成功应用于某航天工程。

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.

扩频测控系统干扰容限的再分析

结合扩频测控系统天地对接抗干扰试验的工程实际,在归纳直接序列扩频系统处理增益的基础上,对扩频测控系统的干扰容限上界进行再推导和完善,得出更切合实际的干扰容限上界闭式表达,并分析干扰容限与输入信号干扰功率比的关系。分析结果可为扩频测控系统抗干扰试验提供参考。

扩频测控系统干扰容限的分析

扩频测控系统以其诸多优点正成为卫星测控的主流体制,经典分析给出扩频系统的干扰容限只是一个宽泛的界。在同时考虑输入信号强度、多址干扰等因素的情况下,对扩频测控系统的干扰容限上界进行分析推导,得出更符合实际情况的干扰容限上界的闭式表达,通过计算给出干扰容限与多址干扰、干扰容限与输入信噪比强度的关系。

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。