高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)的快速捕獲.pdf

1、航天測(cè)控系統(tǒng)中，衛(wèi)星及其它航天器距地面測(cè)控設(shè)備的距離十分遙遠(yuǎn)，發(fā)射信號(hào)的衛(wèi)星與接收機(jī)之間存在著高速的徑向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必然導(dǎo)致載波信號(hào)存在高達(dá)幾十K甚至上百K的多普勒頻移，同時(shí)測(cè)控設(shè)備所接收的信號(hào)非常微弱的，通常信噪比只有不到-20dB左右，并且有用信號(hào)淹沒在強(qiáng)噪聲中。因此，在實(shí)時(shí)性要求很高的情況下，要完成擴(kuò)頻偽碼的快速捕獲十分困難。同時(shí)，信號(hào)捕獲的精度又直接影響到該擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)劣性能。因此，高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)的快速捕獲成為一個(gè)亟待解決的重要

2、難題。 本文分析和研究了大量近年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)快速捕獲的學(xué)術(shù)論文及文獻(xiàn)資料，針對(duì)高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)的快速捕獲技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新的信號(hào)快速捕獲方法，主要的研究工作可以概括為以下幾個(gè)方面： 第一，分析研究擴(kuò)頻通信的基本原理、信號(hào)捕獲及跟蹤原理等。在此基礎(chǔ)上引入擴(kuò)展復(fù)制重疊捕獲技術(shù)(Extended Replica Folding Acquisition SearchTechnique，XFAS

3、T)。 第二，將擴(kuò)展復(fù)制重疊技術(shù)(XFAST)應(yīng)用到高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)的快速捕獲中，并從理論和實(shí)踐兩方面分析比較了XFAST較之傳統(tǒng)FFT捕獲算法在偽碼捕獲中的異同及優(yōu)勢(shì)。 第三，基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)硬件平臺(tái)完成對(duì)高動(dòng)態(tài)下微弱信號(hào)快速捕獲XFAST模塊的硬件實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本地偽碼數(shù)據(jù)處理模塊、三階信號(hào)源設(shè)計(jì)模塊、接收信號(hào)數(shù)據(jù)處理模塊、復(fù)數(shù)乘法器模塊、FFT/IFFT模塊、峰值檢測(cè)模塊等。 本文提出的