低信噪比高动态下直扩信号载波跟踪技术研究

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1、禹麥毛丢约乂聲图硕：ｔ学位论文胃雜圓ｋ低信噪￣＾Ｈ：髙动态Ｆ直扩信号载臟踪技术研究作者姓名昌｜ｇ｜钟春巧指导教师脱、职務李勇朝觀申巧学位类别工学硕壬Ｉ０７０１０１１２０１１８学校代码１学号１３—１。－分类号ＴＮ９１密级公开西安电子科技大学硕壬学位论文低信噪比髙动态下直扩信号载波跟踪技术研究作者姓名：钟春巧一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕：ｔ指导教师姓名、职称：李勇朝教授学院：通信工程学院提交日期；２０１６

2、年３月ResearchoncarriertrackingforDSSSsignalinlowSNRandhighdynamicenvironmentAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByZhongChunhuiSupervisor:LiYongzhaoProfessorMarch2016西安电子科技大学学位论文独创性（

3、或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任威來；日期：少／心令本人签名哗斗西安电子料技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安

4、电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分巧容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论。文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿＿巧辛本人签名：知采啤导师签名：是．＾日期＇心：＞。日期；川心气气摘要摘要扩频通信技术凭借良好的抗干扰性能和保密性能在现代测控通信系统中起着重

5、要的作用，并广泛应用于航空航天和其它相关通信领域。在扩频通信中，跟踪是实现精确同步的关键技术。当通信载体处在高频段且进行高机动变轨运动时，会导致系统产生严重的多普勒效应，使得接收端具有很大的多普勒频偏、多普勒频偏变化率以及二次变化率。同时，当发射功率和天线增益受限和在传输过程中受损时，接收端的信噪比较低。当高动态和低信噪比共存时，将会大大增加实现精确的载波跟踪的难度。传统的载波跟踪算法主要是对动态跟踪性能和抗噪声性能的折衷，在高动态和低信噪比共存的条件下会出现跟踪误差较大或无法跟踪大频偏动态变化的情况。本文主要围绕直扩系统在高动态低信噪比条件下

6、的载波跟踪技术展开研究，具体的研究工作和创新性成果如下：1.根据锁相环的跟踪精度高和锁频环的动态跟踪能力强的特点，传统的锁频环辅助锁相环算法只是将两种环路进行简单叠加，本文在此基础上根据每次的跟踪误差引入权值对两种环路的权重进行调整，设计了基于权值动态调整的锁频环辅助锁相环算法。新环路采用混合环路滤波器结构，根据实时误差进行权值上的动态增减，使跟踪精度在一定程度上得到提高。仿真结果表明，与常规的锁频环辅助锁相环算法相比，新环路在更低的信噪比条件下有着更好的跟踪灵敏度，并在相同的信噪比时有更好的跟踪精度。2.通过对信号参数理论进行研究，基于卡尔曼

7、滤波的思想设计了一种基于平方根无迹卡尔曼滤波的自适应跟踪环路。环路舍弃了传统环路中的鉴别器模块，直接将接收信号和本地复现信号的相干积分结果作为滤波器的观测量，并利用滤波递推过程中的新息序列引入自适应渐消因子，同时对噪声矩阵进行迭代更新，以便获得更好的跟踪精度。通过仿真分析，在灵敏度和跟踪精度的性能上，新的环路优于平方根无迹卡尔曼滤波和基于权值调整的锁频锁相算法，表明了在高动态低信噪比条件下有着良好的性能。关键词：扩频，高动态，载波跟踪，卡尔曼滤波IABSTRACTABSTRACTWithgoodanti-jammingandsecuritype

8、rformances,Spread-spectrumcommunicationtechnologyplaysanimportantroleinthem