Ka頻段超高動態(tài)微弱信號接收機設計與實現(xiàn).pdf

1、研究了Ka頻段中微弱信號在超高動態(tài)環(huán)境下的捕獲與跟蹤技術。隨著航天測控系統(tǒng)的發(fā)展，Ka頻段擴頻測控將成為將來的重點發(fā)展方向之一。本文設計了Ka頻段擴頻接收機，實現(xiàn)在超高動態(tài)環(huán)境下微弱信號的捕獲、跟蹤功能。
　　本論文來源于航天測控系統(tǒng)地面工程，主要有以下幾個方面內容：
　　1)分析了Ka頻段擴頻測控系統(tǒng)發(fā)展必要性，提出了Ka頻段擴頻接收機重點研究方向。由于Ka頻段具有較寬的帶寬，相比于S頻段擴頻測控，可以提供更大的信道容量。

2、但由于自身的特點，工作于Ka頻段的接收機需要大大縮短捕獲時間，其捕獲多普勒范圍和跟蹤動態(tài)性能要求也提高了十幾倍。這對Ka頻段擴頻接收提出了更高的要求。兼顧近地軌道與中高軌道衛(wèi)星的捕獲接收需求，Ka頻段的擴頻接收機需要完成極低信噪比下捕獲跟蹤。
　　2)研究了直接序列擴頻通信技術的基本原理及特點。對擴頻測控中常用的 m序列、Gold碼進行了介紹；針對擴頻通信系統(tǒng)所用到的二階鎖相環(huán)、三階鎖相環(huán)、鎖頻環(huán)和偽碼捕獲和跟蹤等技術進行了闡述，

3、為系統(tǒng)的設計提供了理論支持。
　　3)設計了基于FFT分析的偽碼、載波捕獲跟蹤方案。對高動態(tài)、低信噪比條件下的擴頻捕獲進行仿真，確定了多普勒范圍-1MHz~+1MHz、信噪比極低（S/N≤-27）條件下實現(xiàn)擴頻系統(tǒng)的快速捕獲的方案；根據超高動態(tài)、微弱信號條件的需要，設計了一種二階鎖頻環(huán)與三階鎖相環(huán)相結合的算法，并對本算法在高動態(tài)、低信噪比條件下進行仿真，依此確定了載波跟蹤的設計方案。
　　4)依據軟件無線電思想，設計綜合基帶