高速跳頻信號(hào)載波測(cè)量算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、跳頻通信設(shè)備被廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。保障跳頻設(shè)備正?？煽康墓ぷ?，直接關(guān)系到戰(zhàn)場(chǎng)上士兵的生存和日常生活中個(gè)人通信暢通。如何檢測(cè)跳頻設(shè)備工作是否正常成為一個(gè)重要課題。跳頻速率、跳頻周期、跳頻帶寬等是反映設(shè)備正常與否重要指標(biāo)，通過對(duì)跳頻信號(hào)載波測(cè)量就實(shí)現(xiàn)以上跳頻參數(shù)的檢測(cè)。
　　現(xiàn)有的跳頻載波測(cè)量算法大多從跳頻信號(hào)整體角度出發(fā)，使用時(shí)頻分析算法進(jìn)行研究。但是，時(shí)頻分析法本身固有時(shí)間分辨率和頻率分辨率之間的相互制約，不能同時(shí)達(dá)到很

2、高的測(cè)量精度。并且，算法復(fù)雜度高，計(jì)算量大，不能滿足實(shí)時(shí)性的測(cè)量需求。為此，本文從跳頻信號(hào)局部特性出發(fā)，提出同時(shí)滿足高精度和實(shí)時(shí)性的載波信號(hào)測(cè)量方案。
　　論文從多個(gè)方面研究了信號(hào)頻率測(cè)量算法，以信號(hào)類型、復(fù)雜度和精度為依據(jù)進(jìn)行了整理。從工程中實(shí)際測(cè)量需求出發(fā)，選擇了過零點(diǎn)檢測(cè)、卡森準(zhǔn)則和數(shù)字鎖相環(huán)測(cè)量算法，并對(duì)算法進(jìn)行了Matlab仿真和軟件無線電平臺(tái)上的驗(yàn)證。
　　第一，總結(jié)了現(xiàn)有的頻率測(cè)量技術(shù)。以時(shí)域算法、頻域算法、時(shí)

3、頻分析法及譜分析法四種分類方式，對(duì)載波頻率測(cè)量技術(shù)進(jìn)行分析和梳理。結(jié)合了SSB調(diào)制、FM調(diào)頻和BFSK調(diào)制，三種調(diào)制方式跳頻載波信號(hào)的特征和性能指標(biāo)需求，篩選出了過零點(diǎn)檢測(cè)、卡森準(zhǔn)則和鎖相環(huán)測(cè)頻方案。
　　第二，分析了算法的原理及仿真后性能。文章研究過零點(diǎn)檢測(cè)、數(shù)字鎖相環(huán)和卡森準(zhǔn)則算法的基本原理。針對(duì)三種調(diào)制方式的跳頻載波信號(hào)，分別使用載波測(cè)量算法進(jìn)行了Matlab仿真，分析了采樣點(diǎn)數(shù)和信噪比對(duì)測(cè)量精度影響，并且給出了分析結(jié)果。<

4、br>　　第三，實(shí)現(xiàn)算法并測(cè)試算法實(shí)際性能。在軟件無線電平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量算法。對(duì)SSB、FM和BFSK調(diào)制方式的跳頻載波信號(hào)實(shí)際測(cè)量性能進(jìn)行了驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明：捕獲時(shí)間小于0.45ms，滿足2000Hop/s的需求；測(cè)量誤差小于1kHz，滿足測(cè)量精度；載波的捕獲概率達(dá)到99.8％。
　　本文根據(jù)三種調(diào)制方式的跳頻載波信號(hào)特征，找到各自適合測(cè)量方案。文中提出的測(cè)試方案適用于便攜式的軟件無線電平臺(tái)，可以解決實(shí)際工程遇到的跳頻載波信