高动态多进制扩频信号的载波跟踪技术研究
2012-06-25黄烈超张天骐谭方青
电视技术 2012年3期
关键词:信号
黄烈超,张天骐,谭方青,余 熙
(重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065)
由于扩谱技术具有很强抗的干扰、低截获概率性等优点[1],因而其在军用通信、武器制导系统等军事领域得到了广泛应用。扩频通信中最重要的问题是对载波和伪码的捕获与跟踪。在高动态环境中,由于载体机动引起的多普勒频偏对载波的捕获和跟踪带来了许多问题,国内外专家和学者围绕载波的捕获和跟踪进行了大量研究,但多是围绕低动态、低码率的信号展开。
常用的载波跟踪方法主要是Costas环[2]和锁相环(PLL)[3],前者也是锁相环的一种。PLL直接跟踪载波相位,具有良好的相位跟踪精度和抗噪声能力,但是在高动态的情况下,由于多普勒频移的影响较大,PLL的跟踪精度将会降低,只能通过增加环路带宽来应对。而环路带宽的增大必然会引起噪声的增加,因此还会影响跟踪精度。锁频环(FLL)只是跟踪载波频率,鉴频器的输出是载波频率跟踪误差,具有较好的动态性。基于PLL和FLL的优点以及高动态环境中的多进制扩频信号的特性,笔者提出了FLL和PLL相结合的载波跟踪方案,建立了基于FLL和PLL的多进制扩频系统的载波跟踪数学模型,最后利用Matlab对整体环路进行仿真,分析环路的跟踪性能。
1 锁频环和锁相环的数学模型及基本原理
扩频通信中载波的同步包括载波的捕获和跟踪,载波的捕获通常采用FFT获得粗略的载波频率[1,4],再利用FLL和PLL实现载波的频率跟踪和相位跟踪。……
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