Ka頻段超高動(dòng)態(tài)微弱信號接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、研究了Ka頻段中微弱信號在超高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的捕獲與跟蹤技術(shù)。隨著航天測控系統(tǒng)的發(fā)展，Ka頻段擴(kuò)頻測控將成為將來的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。本文設(shè)計(jì)了Ka頻段擴(kuò)頻接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)在超高動(dòng)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(gè)方面內(nèi)容：
　　1)分析了Ka頻段擴(kuò)頻測控系統(tǒng)發(fā)展必要性，提出了Ka頻段擴(kuò)頻接收機(jī)重點(diǎn)研究方向。由于Ka頻段具有較寬的帶寬，相比于S頻段擴(kuò)頻測控，可以提供更大的信道容量。

2、但由于自身的特點(diǎn)，工作于Ka頻段的接收機(jī)需要大大縮短捕獲時(shí)間，其捕獲多普勒范圍和跟蹤動(dòng)態(tài)性能要求也提高了十幾倍。這對Ka頻段擴(kuò)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(kuò)頻接收機(jī)需要完成極低信噪比下捕獲跟蹤。
　　2)研究了直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)。對擴(kuò)頻測控中常用的 m序列、Gold碼進(jìn)行了介紹；針對擴(kuò)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(shù)進(jìn)行了闡述，

3、為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論支持。
　　3)設(shè)計(jì)了基于FFT分析的偽碼、載波捕獲跟蹤方案。對高動(dòng)態(tài)、低信噪比條件下的擴(kuò)頻捕獲進(jìn)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(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻系統(tǒng)的快速捕獲的方案；根據(jù)超高動(dòng)態(tài)、微弱信號條件的需要，設(shè)計(jì)了一種二階鎖頻環(huán)與三階鎖相環(huán)相結(jié)合的算法，并對本算法在高動(dòng)態(tài)、低信噪比條件下進(jìn)行仿真，依此確定了載波跟蹤的設(shè)計(jì)方案。
　　4)依據(jù)軟件無線電思想，設(shè)計(jì)綜合基帶