基于fll和pll的载波跟踪技术研究

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1、国内图书分类号：TN919.3国际图书分类号：654工学硕士学位论文基于FLL和PLL的载波跟踪技术研究硕士研究生：王兰芳导师：吴长奇教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：电路与系统所在单位：信息科学与工程学院授予学位单位：燕山大学万方数据ClassifiedIndex:TN919.3U.D.C.:654DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHESTUDYOFCARRIERTRACKINGBASEDONFLLANDPLLCandidate:WangLanfangSupervisor:Prof

2、.WuChanqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:CircuitandSystemUniversity:YanshanUniversity万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于FLL和PLL的载波跟踪技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。

3、本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于FLL和PLL的载波跟踪技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请

4、在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要高动态环境会给接收机中载波的捕获和跟踪带来很多问题。高动态会使载波产生较大的多普勒频移和频率变化率，使普通的锁相环路无法保持稳定跟踪，导致载波跟踪环路失锁。因此高动态和低信噪比环境下解决载波的跟踪问题具有十分重要的意义。主要做了以下研究工作：首先，随着数字信号处理技术的发展，接收机越来越趋向于采用软件无线电的方法来实现。数字下变频是软件无线电中一种很重要的技术，因此本文对数字下变频器进行了设计。其次，研究了经典的锁相环PLL(PhaseLockedLoop)理

5、论，分析数字科斯塔斯环的鉴相算法，推导了最佳环路滤波器，介绍了数字滤波器的设计方法，分析了环路的噪声性能和动态跟踪性能。接着，讨论了几种常用的高动态环境下的频率估计方法，并对这些方法进行了比较和总结。对其中最常用的自动频率跟踪环AFC(AutomaticFrequencyControl)进行了深入研究，分析了常用的两种鉴频算法，并指出它们的不足，在此基础上提出了改进，将改进后的环路与常用的环路进行了性能比较。最后，是对锁频环路FLL(FrequencyLockedLoop)的性能分析，并将锁频环和锁相环跟踪载波的噪声性能和动态性能进行了比较

6、，得出了二者在噪声性能与动态性能互补的结论。在此基础上，提出了一种二阶FLL与二阶PLL相结合的载波跟踪方案，该方案采用FLL来实现载波频率的跟踪，用PLL来进行瞬时相位补偿。使用MATLAB对低信噪比和高动态环境下载波跟踪方案进行了仿真，结果表明该方案能够在低信噪比、多普勒频移为±300kHz、频率一次变化率2为0~30kHz/s、二次变化率为0~3kHz/s下实现载波的跟踪，能同时满足动态性能与跟踪精度的要求。关键词同步；载波跟踪；锁相环；锁频环；数字下变频万方数据AbstractThehighdynamicenvironmentwil

7、lbringalotofproblemstothecapturingandtrackingofcarrierinthereceiver.ThePLLcannotmaintaintrackingbecausetheproblemsoflargerDopperfrequencyshiftandfrequencyrampcausedbyhighdynamic.Andthecarriertrackingloopwilllost.Therefore,itissignificantlytoresolvetheproblemofcarriertracki

8、nginthehighdynamicandlowSNRenvironment.Themainresearchworksareasfollow.First,astherapidde