● 摘要
扩频通信是一种有着极其优异性能的通信方式,自其诞生之日起就受到了广泛的关注。论文围绕数字化扩频接收机的实现展开,主要研究了在高动态多通道环境下扩频信号伪码快速捕获与精密跟踪、载波快速捕获与精密跟踪、数据解调等内容,讨论了高动态多通道扩频接收机的数字化实现问题,并进行了理论分析和性能仿真,最后在 FPGA 和DSP上实现了该方案。相应的测试结果证明了该方案的正确性。该课题将用于航天导航测距中。论文的主要工作如下:1、介绍了扩频通信和锁相环原理,引入了合作导航定位系统的总体设计、弹载信号接收机的组成和硬件设计。2、详细分析了高动态环境下伪码时延和多普勒频移对信号相关接收的影响。在此基础上根据实际情况,确定了弹载信号接收的实现方案。3、通过理论分析和需求分析,使用硬件描述语言在FPGA中和C语言在DSP中实现扩频信号的捕获和跟踪。通过在硬件平台上对接收机方案的性能指标测试,表明提出的方案和实现结果达到了接收机要求指标。本文所采用的折叠匹配滤波器法弥补了时域滑动相关法花费时间过长和全匹配滤波器法消耗硬件资源太大的不足,完全满足高动态实时性导航定位系统的要求。同时采用三点二次插值法和并行AD处理,大大提高了捕获相位精度和跟踪相位精度,使伪距测量更加精确。随着集成电路的发展,芯片处理速度的不断提高,这些方法对实现扩频通信系统的快速捕获将具有更大的应用意义。
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