FH-DS混合擴頻導航信號接收同步技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有先進無線電導航系統(tǒng)通常采用直接序列擴頻體制。直接序列擴頻體制存在遠近效應嚴重、抗瞄準式干擾能力差等缺點,容易受到敵方的干擾。隨著信息對抗技術(shù)的發(fā)展,直接序列擴頻導航系統(tǒng)面臨著嚴重的威脅。跳頻擴頻值接序列(FH/DS)混合擴頻體制先天具有優(yōu)秀的抗干擾能力。為提高無線電導航系統(tǒng)抗干擾和抗截獲的能力,將FH/DS混合擴頻體制應用于無線電導航系統(tǒng)具有迫切的需要和巨大的應用價值。基于此,論文主要研究FH/DS混合擴頻導航系統(tǒng)的接收端信號同步技

2、術(shù),并對同步方案進行FPGA實現(xiàn)。
　　 論文在介紹擴頻技術(shù)基本理論的基礎上,分析了直接序列擴頻系統(tǒng)、跳頻擴頻系統(tǒng)和FH/DS混合擴頻系統(tǒng)各自的原理、數(shù)學模型以及優(yōu)缺點,對比論證了FH/DS混合擴頻系統(tǒng)相比單一體制的擴頻系統(tǒng)在抗干擾和抗截獲性能上的優(yōu)勢;針對中短波航海導航應用,選擇了位移等待式匹配濾波同步法,設計了創(chuàng)新的直擴碼片和跳頻碼片相固聯(lián)的FH/DS導航信號結(jié)構(gòu),設計了基于可編程匹配濾波器(PDMF)的位移等待式FH/DS

3、捕獲方案,并對捕獲方案的檢測概率、平均捕獲時間和多普勒頻移的影響進行了理論推導和仿真分析,確定了捕獲方案具體參數(shù),設計了雙相干值組合的直擴碼/跳頻碼二維跟蹤方案,和可預測多普勒頻移跳變的載波跟蹤方案;同時,設計了基于RS碼的寬間隔跳頻圖案和基于m序列的直擴碼,對跳頻圖案和直擴碼的相關(guān)性都進行了仿真分析,對FH/DS導航信號進行了具體設計和仿真,確定了可保證信號傳輸性能和載波相位連續(xù)性的各個頻點頻率,設計了系統(tǒng)發(fā)射端和接收端的DDS載波合

4、成器,針對大規(guī)模匹配濾波器資源占用過大的問題,設計了一種能顯著減少資源占用的改進型直接折疊式PDMF優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
　　 論文在理論分析的基礎上,進行了FH/DS捕獲方案的具體FPGA實現(xiàn)和測試,完成了FH/DS導航信號捕獲電路、FH/DS導航信號發(fā)生器和信道模擬器的實現(xiàn),對各個模塊進行了詳細設計,給出了各模塊的實現(xiàn)與測試結(jié)果,并組建了。FH/DS捕獲方案測試系統(tǒng),在Stratix EP1S808956C6 FPGA芯片的開發(fā)板中進