fh%2fds混合扩频导航信号接收同步技术的研究和实现

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1、FH／DS混合扩频导航信号接收同步技术研究与实现宣宣iiiii高暑宣宣宣i置暑暑葺；；；；宣i；；；；；；；；i；；；；；；；；；i；；；暑暑；暑暑；昌昌；；暑昌；宣暑；；；；昌；；；；iiiiiiiiiii暑暑暑宣宣；暑昌；宣昌宣暑暑暑暑iii；i；i‘摘。要现有先进无线电导航系统通常采用直接序列扩频体制。直接序列扩频体制存在远近效应严重、抗瞄准式干扰能力差等缺点，容易受到敌方的干扰。随着信息对抗技术的发展，直接序列扩频导航系统面临着严重的威胁。跳频扩频值接序列(FHIDS)混合扩频体制先天具有优秀的抗干扰能力。为提高

2、无线电导航系统抗干扰和抗截获的能力，将FI-FDS混合扩频体制应用于无线电导航系统具有迫切的需要和巨大的应用价值。基于此，论文主要研究FH／DS混合扩频导航系统的接收端信号同步技术，并对同步方案进行FPOA实现。论文在介绍扩频技术基本理论的基础上，分析了直接序列扩频系统、跳频扩频系统和FH／DS混合扩频系统各自的原理、数学模型以及优缺点，对比论证了FH／DS混合扩频系统相比单一体制的扩频系统在抗干扰和抗截获性能上的优势；针对中短波航海导航应用，选择了位移等待式匹配滤波同步法，设计了创新的直扩码片和跳频码片相固联的FH／D

3、S导航信号结构，设计了基于可编程匹配滤波器(PDMF)的位移等待式FH／DS捕获方案，并对捕获方案的检测概率、平均捕获时间和多普勒频移的影响进行了理论推导和仿真分析，确定了捕获方案具体参数，设计了双相干值组合的直扩码倒8频码二维跟踪方案，和可预测多普勒频移跳变的载波跟踪方案；同时，设计了基于RS码的宽间隔跳频图案和基于nl序列的直扩码，对跳频图案和直扩码的相关性都进行了仿真分析，对FH／DS导航信号进行了具体设计和仿真，确定了可保证信号传输性能和载波相位连续性的各个频点频率，设计了系统发射端和接收端的DDS载波合成器，针

4、对大规模匹配滤波器资源占用过大的问题，设计了一种能显著减少资源占用的改进型直接折叠式PDMF优化结构。’论文在理论分析的基础上，进行了FH／DS捕获方案的具体FPGA实现和测试，完成了FH／DS导航信号捕获电路、FH／DS导航信号发生器和信道模拟器的实现，对各个模块进行了详细设计，给出了各模块的实现与测试结果，并组建了FH／DS捕获方案测试系统，在StratixEPIS808956C6FPGA芯片的开发板中进行了捕获电路的系统联调和性能测试。测试结果表明论文设计实现的捕获电路能够实现低信噪比环境下长伪码FH／DS导航信号

5、的快速捕获。关键词：FH／DS混合扩频；无线电导航：同步方案；匹配滤波器；FPGAFH／DS混合扩频导航信号接收同步技术研究与实现AbstractDirectsequencespreadspectrumsystemisappliedinadvancedradionavigationsystemstypically．Directsequencespreadspectrumsystemisvulnerabletoenemyinterference，foritsdisadvantageofseriousdistanceeffe

6、ctandpoorantiaimed-jammingability．Asthedevelopmentofinformationwarfaretechnology,directsequencespreadspectrumnavigationsystemfacesaseriousthreat．FrequencyHoppingSpreadSpectrum／DirectSequence(FH／DS)hybridspreadspectrumsystemhasexcellentanti-interferenceability．For

7、improveresistancecapabilitiesofradionavigationsystemstojammingandinterception，FH／DShybridspreadspectrumtechnologyappliedinradionavigationsystemhasanurgentneedandgreatvalue．Inthispaper,ResearchandFPGArealizationofsignalsynchronizationtechnologyinFH／DSnavigationrec

8、eiverisfocused．Basedonintroduceofbasicspread—spectrumtheory,theeachprinciples,mathematicalmodels，advantagesanddisadvantagesofdirectsequencespreadspectrum，frequ