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单通道单脉冲扩频角跟踪系统信号检测技术研究

单通道单脉冲扩频角跟踪系统信号检测技术研究

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作者：王中奎西安电子科技大学

学位级别：硕士

单通道单脉冲技术可以解决多通道传输系统中的相位不一致与增益偏差问题,并可节约大量的设备资源,在天线角跟踪系统中具有很高的实用价值。在单通道单脉冲角跟踪系统中,当天线波束较窄时,为了获得更好的通信质量,接收机的天线波束需精... 详细信息

单通道单脉冲技术可以解决多通道传输系统中的相位不一致与增益偏差问题,并可节约大量的设备资源,在天线角跟踪系统中具有很高的实用价值。在单通道单脉冲角跟踪系统中,当天线波束较窄时,为了获得更好的通信质量,接收机的天线波束需精确地对准发射天线波束并能够实时地跟踪目标信号。因此,对单通道单脉冲角跟踪系统中角误差信号的同步与检测技术进行研究具有重要的意义。本文重点研究了单通道单脉冲角跟踪系统中扩频角误差信号的捕获及跟踪技术,与不同单通道合成方式下、不同信号调制方式条件下扩频角误差信号的检测技术。本文的主要研究工作如下:1.对扩频角误差信号的捕获技术进行了研究。给出了串行捕获方法、部分并行捕获方法和基于FFT的并行码相位方法的基本原理,并对它们的捕获性能进行对比分析;同时,设计了一种结合三点二次差值算法的并行码相位优化捕获方案,并在0/?调制单通道单脉冲系统中对所提捕获方案的性能进行了仿真验证及分析。性能仿真表明,在信噪比为-18dB时,该方案可获得90%以上的信号捕获概率。2.对扩频角误差信号的载波跟踪与码跟踪技术进行了研究。分析了扩频角误差信号的特点并论证了科斯塔斯环对其进行跟踪的可行性,给出了一种基于锁频环级联锁相环和延迟锁定环路的相位跟踪方案。通过性能仿真分析可知,在系统残留频偏为500Hz的条件下,当信噪比为-18dB时,该相位跟踪方案能够获得良好的跟踪性能。3.对扩频角误差信号的检测技术进行了研究。给出了不同单通道合成方式及不同数据调制方式条件下的扩频角误差信号的检测方法,并建立了单通道单脉冲系统的仿真模型。在采用UQPSK调制方式的0/?调制单通道单脉冲系统中,利用高阶累积量方法对所用的数据信号调制方式进行识别,给出了一种角误差信号的检测方案,同时仿真及分析了UQPSK信号的功率因子对特征参数提取和调制方式识别概率的影响,并给出了能够准确识别UQPSK调制信号的功率因子范围。4.针对四相调制单通道单脉冲系统中角误差信号的检测问题,给出了一种移位一点相关检测算法,对角误差信号的包络进行估计。在该方法中,利用数据信号和高斯噪声的相关特性对系统中的噪声干扰进行抑制。性能仿真表明,该方法可获得较好的角误差信号检测性能。

关键词：单通道单脉冲扩频角误差捕获跟踪调制方式识别 UQPSK

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