陣列天線衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)閉環(huán)跟蹤技術研究.pdf

1、基于陣列天線的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)是一種無線多址通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用擴頻技術和波束形成技術相結合的方式進行通信，可以實現(xiàn)多用戶同時數(shù)據(jù)傳輸。陣列天線技術是現(xiàn)階段應用于衛(wèi)星移動通信的一項新興技術，與數(shù)字波束形成(DBF)技術相結合，采用空分復用(SDMA)方式，可以將多徑效應、信道干擾等影響降低，能夠將頻譜資源的利用率最大化。擴頻技術在抗干擾性能方面以及陣列天線的空域濾波性能方面也能發(fā)揮巨大的作用，對改善衛(wèi)星移動通信傳輸距離遠、信道環(huán)境差、多

2、徑效應等問題效果明顯。本文在前人理論研究的基礎上，通過將碼分復用(CDMA)技術和SDMA技術相結合，并在擴頻碼捕獲中加入了頻率搜索的部分，提出了空時頻三維聯(lián)合搜索的閉環(huán)跟蹤算法，并在充分保證CDMA技術和SDMA技術優(yōu)勢的基礎上，優(yōu)化了算法復雜度，提高了計算效率。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1、完善系統(tǒng)的設計，提出了閉環(huán)跟蹤技術。該技術不僅僅是實現(xiàn)對用戶的實時指向，而是通過一定的算法，在硬件實現(xiàn)的基礎上，完成對目標擴頻信號

3、的實時捕獲，實現(xiàn)對動目標用戶的實時數(shù)傳。因此跟蹤的重點在于對數(shù)據(jù)的不中斷傳輸。
　　2、設計了兩種閉環(huán)跟蹤的結構。結構一是先進行波束合成，再進行解擴解調;結構二是偽碼同步、載波同步與波束形成聯(lián)合實現(xiàn)。針對兩種閉環(huán)跟蹤的結構，對傳統(tǒng)的數(shù)字波束形成(DBF)技術和波達角估計(DOA)技術應用到兩種閉環(huán)跟蹤結構中的若干算法進行仿真驗證，通過對比研究，結合系統(tǒng)中需要擴頻偽碼捕獲的情況，考慮可實現(xiàn)性，運算復雜度等因素，提出了最小均方誤差(L

4、MS)算法應用到結構二中的基于導向矢量在線估計的LMS空時頻三維聯(lián)合搜索算法。
　　3、對基于導向矢量在線估計的LMS空時頻三維搜索算法進行了硬件邏輯編寫、ModelSim仿真。從結果上看，在接收端信噪比低至-30dB的前提下，仍能正確對齊碼片相位，完成偽碼捕獲和波束賦形，這在性能上與理論捕獲門限僅僅相差3dB，是一個性能優(yōu)越的可實現(xiàn)方法。
　　4、搭建了有線硬件系統(tǒng)測試平臺來進行試驗。平臺包括衛(wèi)星模擬測試板、DBF接收板、