三阶锁相环跟踪卫星多普勒频偏的仿真研究

为实现卫星移动环境下的伪码精密测距,分析高阶数字锁相环跟踪卫星多普勒频偏的能力。首先推导出了极地圆轨道卫星多普勒频偏变化公式,对其进行了仿真。利用理想二阶锁相环构造了三阶环,对其捕获带宽、时间响应特性、稳定性和误差响应特性进行了仿真研究,分析了三阶环的参数选择原则和跟踪卫星多普勒频偏的能力,并给出了环路滤波器的数字实现框图。结果表明,利用构造的三阶锁相环跟踪卫星多普勒频偏实现的伪码测距其误差在一个码片的千分之一内,能够满足精密测距要求。     

动态环境下GPS软件接收机研究

载体的动态性所引入的多普勒频移给GPS接收机的载波跟踪带来了很大的困难。首先介绍了GPS软件接收机捕获与跟踪策略,提出了一种新的基于模糊逻辑控制器和三阶锁相环的动态载波跟踪方案,分析了模糊逻辑控制器的设计原理,推导了适合软件实现的三阶锁相环的数字形式。实验结果证明提出的设计方法与传统环路相比可大幅度缩短载波跟踪时间,减小环路滤波器带宽,并能消除周跳。     

一种高频谱纯度合成信号源实现方案

针对利用低相位噪声、细分辨、高频谱纯度信号产生的精密测量、信号分析等应用场合,提出了一种应用直接数字频率合成和多个锁相环相结合的高频谱纯度合成信号源实现方案。该方案利用直接数字合成、小数分频锁相、高速数字鉴频鉴相、低噪声环路滤波等频率合成技术来降低相位噪声、杂散和提高分辨力,使合成信号源整机的各项技术指标均有较大提高。给出了实现方案的原理图和试验结果,通过硬件验证了该方法的有效性。     

微波雷达高精度跟踪环路建模与仿真技术研究

针对在微弱信号(低载噪比信号)动态环境为需求背景下某测量雷达中高精度跟踪环路设计的关键问题,重点研究了载波跟踪环路和码跟踪环路的设计及优化方法。提出以单载波作为导频的信号结构,研究了锁频环与锁相环联合工作的环路结构,通过对两种结构的建模分析和仿真验证,指出在微弱信号高动态环境下,锁频串行辅助锁相环的环路组合结构具有更好的性能。对于码跟踪环路,给出了宽、窄相关间距相结合的方案。通过建模解算得出了最小跟踪误差原则下码环的最优环路带宽。仿真验证了上述算法和参数设计的有效性和可靠性。     

软件锁相环并行化方法研究

为了提高软件锁相环的运行效率,根据虚拟无线电系统中数据块式的传输模式,提出了一种基于数据冗余的软件锁相环并行化设计方法。该方法克服了由于并行数据的非连续性对软件锁相环性能的影响;充分利用了计算机系统的并行处理性能。详细论述了该方法的实现原理,从加速比、并行效率方面分析了该方法的实时性。仿真结果表明并行化的软件锁相环同单环具有相同的跟踪精度与动态性能,并在计算机平台上通过对实际信号的解调,验证了该方法的实时性。     

数字制导和控制自动驾驶仪的设计

数字硬件的小型化、有效性和价格低廉已经使自动寻的反坦克导弹的数字自动驾驶仪组件在尺寸和价格方面能够同现有的模拟控制器件相比拟。本文讨论根据现行的采样数据技术和方法研制的数字制导和控制自动驾驶仪的设计、实现和验证。人们认为这种控制器已达到现代技术水平,其工作性能相当于或优于模拟式的,并且已经在小型寻的反坦克导弹上实际飞行过。控制器能实现姿态稳定和陀螺滤波等典型飞行控制自动驾驶仪功能,还能对作动器进行控制、对导引头信号进行滤波和对制导进行修整。数字制导和控制自动驾驶促使用激光导引头,自动追踪和命中目标,无需操作手干予制导。     

符号速率采样条件下的新型复合载波跟踪环

针对低信噪比和符号速率采样条件下的载波同步问题,提出了一种新型的复合载波跟踪环,同时也给出了一种较直观的环路参数确定方法。该载波同步环改进了原有的符号硬判决算法,并通过引入采样速率变换模块使得数字锁频环(frequency-locked loop, FLL)和数字锁相环(phase-locked loop, PLL)工作在不同采样速率条件下,来提高在低信噪比环境中载波频偏和相偏的估计精度。该参数确定方法是在z域中,直接根据闭环系统的稳定性和单位阶跃响应特性来选择最优的参数。仿真结果表明,该参数确定方法具有很好的可行性,且所提出的载波跟踪环在较低信噪比条件下能获得良好的同步性能。     

阵列天线DOA跟踪环路鉴别器性能分析

利用阵列天线波束指向空间相关性的特点,可以构建一个类似于传统锁相环结构的闭合环路以实现对导航信号来波方向(direction of arrival, DOA)的跟踪。DOA跟踪环路中鉴别器的实现方法主要有实部相减相干法、幅值相减归一化法、功率相减归一化法,首先基于波束形成技术建立了阵列天线导航接收机DOA跟踪模型,在此基础上从鉴别器增益、收敛范围和输出噪声方差3个方面对比分析了采用不同角度鉴别器算法的跟踪性能,最后对其进行了仿真验证。     

一种脉冲信号载波频率同步环及FPGA实现

针对脉冲信号载波频率的同步问题,提出一种快速高精度的数字锁频环路.该环路采用改进的相位差分频率估计算法进行快速载波频率粗估计,其信噪比阈值低于Kay法,在信噪比偏低时也能达到Cramer-Rao界.应用数字下变频技术和Kay算法实现载波频率的精确估计.设计实例的仿真结果表明了该环路的有效性,环路可在短时间内完成高精度的载波频率同步.     

某型涡扇发动机自动加速器仿真分析

某型涡扇发动机的机械液压控制系统实现了复杂的加速控制规律。为了深入分析该自动加速器特性,使用AMESim和Simulink建立了该自动加速器的联合仿真模型,并验证了仿真模型的正确性,且具有较高的精度。在此基础上分析了影响自动加速器性能的可调部件,仿真结果显示了这些部件的参数调整对自动加速器加速特性曲线的影响。结论为该机械液压控制器的改进改型提供依据。     

一种用于多径衰落水声信道的盲均衡算法仿真研究

在水声数字通信中，严重的多径衰落和多普勒频移是影响通信性能的两个主要因素。研究了一种分数间隔判决反馈盲均衡结构，以有效地克服水声信道多径衰落的不利影响。同时，针对水声信道的时变多普勒特性，在分数间隔判决反馈结构的基础上，提出了一种修正常数模分数间隔判决反馈盲均衡与二阶数字锁相环相结合的盲均衡算法，以纠正信道引入的载波相位旋转。最后通过计算机仿真，将该算法与常数模波特间隔判决反馈盲均衡算法进行了性能对比，仿真结果证明了该算法的有效性。因此，该算法具有良好的实用性和应用前景。     

最佳电液位置伺服系统的设计

本文介绍了利用环路法和压力反馈实现最佳电液位置伺服系统的方法。这种设计方法具有快速、准确、简便、灵活的特点，用它所设计的系统不但具有更好的性能指标，而且具有很强的抗干扰能力。     

一种用于混沌通信的跳频频率合成器设计

现代宽带、多用户通信系统使用了跳频技术提高系统处理增益及抗干扰能力。提出了一种用于混沌保密无线通信系统中的跳频频率合成器设计方法 ,以直接数字式频率合成为核心 ,结合锁相环构成微波快跳频频率合成器。分析了设计方案及理论基础 ,直接数字式频率民器在实际应用中的特性及设计考虑。结果表明 ,以DDS为核心结合PLL的跳频频率合成器 ,可以解决PLL的高鉴相频率与高频率分辨率的矛盾 ,同时扩展了DDS的输出带宽及提高了输出频率 ,对DDS产生的杂散信号有一定的抑制作用     

星载软件在环的GNC快速原型仿真系统设计

为了实现复杂航天器导航、制导与控制(guidance navigation and control,GNC)系统的快速设计与仿真验证,加快GNC系统从算法设计到产品实现的过程,解决数字仿真与实物仿真一致性的问题,提出了一种基于星载软件在环的GNC快速原型仿真系统。通过虚拟GNC计算机处理器内核和硬件接口的方式实现星载GNC计算机原型,解决了快速原型仿真系统GNC软件代码与实物星载计算机软件代码的一致性;利用Simulink/Matlab进行航天器动力学/运动学建模和GNC系统测量部件及执行部件的数字化建模,基于实时扩展(real time extension, RTX)系统和功能硬件板卡实现数字化模型与实物的转化,解决数字仿真与实物仿真GNC系统内部接口特性、时序和逻辑一致性的问题。应用实例表明,基于星载软件在环的GNC快速原型仿真系统仿真数据与GNC半物理仿真系统仿真数据高度一致,证实了仿真系统设计的有效性;同时基于该仿真系统可以实现GNC系统软件、算法和单机产品的并行开发,缩短系统研制周期。     

固定多波束扩频测控信号同步实现技术

针对固定多波束扩频测控信号同步和波束扫描问题,提出了一种快速同步及波束扫描实现方法。该方法通过时分复用结构的部分相关匹配滤波和延迟锁定环,可实现大频偏情况下的快速伪码同步,剥离伪码后的信号经去调制处理后,结合基于快速傅里叶变换的前向频率估计和判决反馈锁频锁相环,实现跟踪阵列波束载波同步及波束切换过程中跟踪阵列波束及切换阵列波束的同时跟踪。仿真结果表明,该实现方法能满足高动态多波束扩频测控信号快速同步、快速扫描和切换过程连续解调的要求。     

基于DDS的混沌调相信号生成方案

针对现代雷达信号所应具备的特性,提出了基于直接数字合成技术(DDS)的混沌调相信号和混沌二相编码信号生成方案。该方案利用直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术,将混沌序列作为相位控制字的输入,可得到混沌调相信号和混沌二相编码信号。通过宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析,仿真试验证明了该算法的有效性。