基于波形设计方法的msk信号探测性能研究与仿真

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1、第25卷第3期西安工业学院学报Vol.25No.32005年6月JOURNALOFXI'ANINSTITUTEOFTECHNOLOGYJun.2005文章编号：1000-5714（2005）03-227-05基于波形设计方法的MSK信号探测性能研究与仿真✷李静1，李向军2（1.西安工业学院电子信息工程学院，西安710032；2.中国兵器工业第212研究所）摘要：本文主要从波形设计的角度来研究MSK信号的定距、测距等探测特性.波形设计主要是通过研究信号的平均模糊函数、频谱特性等来分析该信号的性能.文中论述了MSK信号调制和相关解调的工作原理，分析了调制信号

2、的模糊函数和回波信号相关峰解调的数学模型，给出了伪随机码长度和码元周期的选择原则和MSK信号的测距方法.最后，通过Sys-temView系统仿真，得出了MSK信号调制、解调的仿真波形以及不同延时回波的相关峰顶点分布图等.通过理论分析和仿真实现说明了MSK信号的良好定距、测距性能，同时也验证了波形设计方案的可行性.关键词：波形设计；MSK信号；模糊函数；系统仿真中图号：TN761文献标识码：A目前无线电目标探测技术的调制体制趋向多╰11sinπ（fc-）t，0

3、通信技术以其具有良好的距离分╰0，其他其中，T为二进制信息的码元间隔，f为未调载辨率、较好的抗干扰能力、难以截获等优点逐步应bc［1］波频率.信号调制后得到的MSK信号可表示为用到无线电探测技术中了.最小频移键控（Mini-mumShiftKeying，MSK）是数字载波通信的一种SMSK（t）EAcosφπtcos2πfctkcos2Tb调制方法.MSK信号是一种恒包络的、连续相位的πt调频信号，信号没有相位突变，因此，能有效地减少-Aakcosφksinsin2πfct（2）2Tb带外功率辐射，目前主要应用于卫星通信和移动通其中，A为信号振幅，为第k

4、个码元的载波相位φk信中［2］.常数，这里φkE+1，分别表示二进制信号i和o.本文针对MSK信号的调制解调方法，研究了对MSK信号的解调，可采用相关解调，在硬MSK回波信号在不同延时时间的相关峰出现特件电路实现时该滤波器可用声表面波抽头延时线点，说明了MSK信号的良好定距、测距性能.SAWTDL实现.而信号经过滤波器就是用信号与该滤波器的冲激响应进行卷积运算.1MSK信号回波信号进行相关解调时，系统的发射信号和1.1调制解调原理本地参考信号应保持同步，即两信号使用同一个载产生MSK调制信号的方法较多，本文使用相波，而其伪码排序刚好相反.因为接收信号的自

5、相移键控PSK调制转换法产生MSK.其原理为把输关运算就等价于接收信号与本地参考信号的卷积入的伪随机序列先进行PSK调制，然后通过一个积分.因此，接收信号与本地参考信号直接卷积运带通变换滤波器，其滤波器冲激响应h（t）为算可以得到中频相关峰.对相关峰进行包络检波、✷收稿日期：2005-02-03基金资助：国防基金资助项目（51405010403BQ4202）作者简介：李静（1972-），女，西安工业学院讲师，硕士，主要研究方向为自动化及电子信息技术.228西安工业学院学报第25卷低通滤波、负微分，得到对应相关峰包络的顶点，最应的过零点取出，就可得到相关峰

6、顶点位置，供定后用一个幅度门限判决电路将相关锋主瓣顶点对距、测距使用.信号解调原理框图如图1所示.图1系统信号相关解调原理图Fig.1Systemsignalcorrelativedemodulation1.2解调系统的数学模型位变化+π或-π，可令TE2k+1（k为正整b224f0设伪随机序列码为a，a，⋯，a，码周期为01N-1数），则中频相关峰可表示为，根据PSK转化法产生MSK信号的原理［3］，Tbum1ERIcos2πf0t+RQsin2πf0t（7）MSK信号Sm（t）可表示为由公式（7）可知，在冲激响应给定的情况下，中频相N-1关峰的幅度只

7、和自相关函数有关，所以对于不相关Sm（t）E∑aiδ（t-iTc）"h（t）（3）iE0的噪声以及其他的干扰信号，输出信号很小，远达SAW相关器冲激响应h（ct）的数学模型为不到启动电平，从而具有较好的抗干扰能力［4］.N-1h（ct）E∑aN-j-1δ（t-jTb）"h（t）（4）中频相关峰um1经过峰值检波、负微分、过零iE0比较等可得到相关峰的出现时间位置，从而实现测接收端对信号处理前后，脉冲宽度不变，可设距、定距.设发射时间为t，提取主相关峰出现的时回波信号相对发射信号延时τ（τ#NT），由以上b间即接收回波的时间为t-τ，就可以得到与目标知，S

8、AW可编程TDL相关器的输出中频相关峰距离对应的延时τ，求出距离R.um1表达式