一种高动态低信噪比下载波快速捕获跟踪方法

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1、第33卷第2期2014年3月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．33No．2Mar．2014引用格式：段旭，孙大元．一种高动态低信噪比下载波快速捕获跟踪方法[J]．飞行器测控学报，2014，33(2)：119-123．DuanXu，SunDayuan．AmethodforfastacquisitionandtrackingofhighdynamicandlowSNRcarriers[J]．JournalofSpacecraftTTg-CTechnology，2014，33(2)：119—123．一种

2、高动态低信噪比下载波快速捕获跟踪方法段旭，孙大元(中国电子科技集团公司第五十四研究所·石家庄·050081)摘要：针对高动态、低信噪比的接收信号，首先对整个多普勒频率范围进行分段，并在每一段内利用本地产生的带有多普勒频率变化率的复信号来抵消接收信号中多普勒频率变化率的影响，然后在每一段内利用FFT(FastFourierTransform，快速傅里叶变换)进行载波频率并行捕获，从而同时完成载波多普勒频率及其变化率的初步估计。利用载波多普勒频率及其变化率估计信息辅助锁频环快速入锁，进而利用锁频环辅助三阶锁相环完成载波信号的锁频锁相跟踪。使用这种方法，可

3、以快速获取信号的多普勒频率及其变化率信息，并且在极短时间内完成载波的稳定跟踪，使接收设备具备快速捕获跟踪大动态弱信号的能力。关键词：低信噪比；多普勒；高动态；复信号；三阶锁相环；锁频环；快速傅里叶变换(FFT)中图分类号：V556；TN957文献标志码：A文章编号：1674—5620(2014)02—0119一05I)()I：10．7642／j．issn．1674—5620．2014—02—0119一05AMethodforFastAcquisitionandTrackingofHighDynamicandLowSNRCarriersDUANXu，S

4、UNDayuan(The54”ResearchInstituteofCETC．Shiiiazhuang050081)Abstract：TomeetrequirementsforacquisitionofhighdynamicandlowSNR(Signal—tO—NoiseRatio)carriersig—na[s·theDopplerrangeisdividedintonumeroussectionsandlocallygeneratedcomplexsignalswithDoppler’SrateareusedtOcanceltheinfluen

5、ceofDopplerrateinthereceivesignalsineachsection．Then，FFT(FastFourierTransform)isusedineverysectiontOanalyzetheDopplerfrequencyandperformacquisition，thusprovidinginitialestimatesofthecarrierDopplerfrequencyanditsvariationrateatthesametime．Theestimatesareusedforfastloc—kingofFI。I

6、，(Frequency-LockedLoop)，whichisthenusedtOassistthethird—orderPLL(Phase—I。ockedLoop)fortrackingofthecarriersignals．ThemethodisusedforfastacquisitionoftheDopplerfrequencyanditsvariationrateandforstabletrackingofthecarrierswithinaveryshortlime．Asaresult，receiveequipmentiscapableof

7、fastac—quisitionandtrackingofhighdynamicandlowSNRsignals．Keywords：lowSignal—tO—NoiseRatio(SNR)；Doppler；highdynamic；complexsignal；third—orderPhase-I。ockedLoop(PI。I，)；Frequency—Locked—Loop(FLL)；FastFourierTransform(FFT)0引言在飞行器测控中，某些目标飞行器具有很高的动态，其部分飞行阶段还处于“黑障区”附近，这样，不仅信号衰减大，而且由于其飞

8、行高度较低，导致地面设备的测控弧段非常有限；所以，为了适应该类测控目标，需要地面测控设备具有快速捕获跟踪高动