摘要：针对深空通信存在距离遥远、信号传输过程中损耗过大、干扰较多等因素导致传输信号的信噪比极低这一问题,提出了一种在极低信噪比下的载波捕获方法。普通的基于LFM(线性调频)信号频率估计方法能力有限,对于极低信噪比的传输信号,该方法不能达到预期的效果。在分析FFT(快速傅里叶变换)算法估计频率的基础上,利用扫频+扫速补偿方法解决极低信噪比下载波捕获难点。此方法在Xilinx公司的XC6VLX365T平台上进行了验证,可极大改善FFT输出信噪比和缩短载波捕获时间,有较强的工程可实现性。

摘要：根据极大似然估计理论,通过载波频率和频率变化率分段对消、快速傅里叶变换(FFT)结果选大估计载波频率和频率变化率,实现载波信号捕获,建立了高动态全球定位系统(GPS)载波的线性调频(LFM)信号模型,并给出了算法的具体实现。详细分析了该算法中检测统计量的分布特性,推导了恒虚警准则下的检测门限,并讨论了其中关键参数的设计。仿真结果表明,该算法可以实现对18 d BHz的GPS高动态信号的载波捕获。

摘要：高灵敏度载波捕获与跟踪技术,是卫星深空探测领域中主要的核心技术难点之一。在深空探测环境下,阐述行星环绕器上的通信机实现对来自地面站发送的信号进行高灵敏度载波捕获与跟踪算法的研究与设计。阐述的高灵敏度载波捕获与跟踪算法主要基于数字下变频(Digital Down Converter,DDC)、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)以及数字锁相环(Digitial Phase Locked Loop,DPLL)等技术实现。提出的算法实现方案已经通过仿真和通信机硬件验证,证明设计是有效的、可靠的,具有一定的工程实践价值。

摘要：针对航天测控对载波快速捕获的需求,设计一种能够实现载波快速捕获的方法,即先对导频信号进行频率估计,再将估计得到的频率值置入后续的科斯塔斯环进行处理。Rife频率估计方法的估计误差接近克拉美-罗限,但是当信噪比较低或载波频率在频率分辨率整数倍附近时,此方法有较大的估计误差。为了提高导频信号的频率估计精度,采用修正Rife(M-Rife)频率估计方法。对M-Rife频率估计方法的性能进行仿真分析,并与Rife频率估计方法进行对比,结果表明M-Rife频率估计方法可以有效地提高频率估计精度和稳定度。

摘要：针对深空探测对高灵敏度载波接收的需求,提出了一种高灵敏度载波捕获方法。窄带锁相环本身对载波的捕获与跟踪能力有限,因此需要对高动态多普勒变化的信号进行预先捕获处理。在分析快速傅立叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT)估计载波捕获模型和时域扫频补偿算法的基础上,利用信号处理的时频等效原理和扫频补偿作用的累加效应,设计频域扫频补偿的步进迭代算法,可极大降低原时域算法的复杂度,具有较强的工程实用价值。

摘要：介绍了高动态GPS接收机的码捕获与载波跟踪的原理,设计了一种基于高速数字信号处理(DSP)技术的PLL+FLL环混合全数字高动态载波跟踪技术方案,同时给出了一种在连续高动态下载波跟踪算法即基于交叠离散傅里叶变换的频率跟踪算法(ODAFC),并对此算法进行了仿真验证。仿真结果证明了该算法的正确性。

摘要：为了解决猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的快速捕获问题,该文提出了一种集扫频、匹配滤波器和FFT频率估计技术相结合的快速载波捕获方案。在理论上对该方案进行详细分析后,基于MATLAB平台进行算法仿真验证。结果表明,该方案可以满足系统设计要求,具有较高的实际应用价值。

摘要：针对卫星遥测体制下低信噪比、大频偏载波捕获速度慢的情况,提出了一种基于FFT载波捕获方法。根据载波的频域幅值特性,采用FFT频率估计法和扫频法相结合,使载波在较低信噪比、大频偏的情况下被快速、准确捕获,解决了数据速率连续可调的大频偏情况下的载波捕获问题。利用Xilinx Vertix4系列FPGA芯片在系统时钟为110 MHz时对文章提出的方法进行验证。结果表明,该方法载波捕获精度高,系统稳定可靠。此方法已成功应用于卫星模拟测试站中。

摘要：为了提高动态环境下捕获、跟踪GPS信号的环路性能,通过分析环路逻辑时序、参数和高动态下多普勒频移的变化特性,使用高阶、宽带宽的跟踪环路,设计了一种基于DSP+FPGA的载波捕获、跟踪方法。利用现场可编程门阵列(FPGA)对信号进行傅里叶变换,实现载波的快速初捕和二次精捕,同时利用数字信号处理器(DSP)实现具有自动调整功能的二阶频率锁定环路的辅助三阶Costas-PLL载波跟踪环,使得环路具有抗高动态性能的同时仍拥有较高的跟踪精度。仿真实验表明:该方案能实现高动态下载波信号的快速捕获与精确跟踪。

摘要：机载或弹载的扩频接收机由于接收机载体的高动态特性,导致接收信号具有显著的多普勒频移。针对高动态环境下扩频信号的载波捕获与跟踪问题,分析研究了几种适合的扩频信号跟踪的频率估计算法,并设计了采用四相鉴频器、符号叉积自动频率跟踪算法和科斯塔斯环相混合进行载波跟踪的一整套方案。