载波跟踪

摘要： 为了克服高动态引起的多普勒效应,解决传统跟踪环路容易失锁的问题,提出了一种基于强跟踪无迹卡尔曼滤波(Strong Tracking Unscented Kalman Filter,ST-UKF)参数估计器的高动态全球定位系统(Global Positioning System,GPS)载波跟踪环路,采用非线性滤波算法取代了传统GPS载波跟踪环路结构中的环路滤波器。此外,设计了ST-UKF参数估计器,应用该方案分别在高动态、高载噪比和高动态、低载噪比环境下对高动态GPS载波进行跟踪,并应用多个非线性算法在高动态GPS载波跟踪环路中进行比对。实验结果表明,随着环路载噪比的增大,从20 dB-Hz至30 dB-Hz,ST-UKF参数估计器对相位、多普勒频率及其一阶、二阶导数估计的均方根误差分别减小1.2192 rad、2.8805 Hz、8.9590 Hz/s和17.4803Hz/s ^(2),证明了ST-UKF参数估计器的有效性,以及跟踪环路可以完成高动态GPS载波跟踪。

摘要： 在无人机或导弹等高速运动目标间建立稳定、可靠的通信链路,需要突破高动态下的载波跟踪技术,考虑跳频通信系统的突发传输模式,本文提出基于开环最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)和扩展卡尔曼滤波跟踪算法的高动态载波信号跟踪技术。通过理论和仿真分析证实了该算法可有效克服传统环路的缺点,能够在低载噪比下稳定工作且跟踪频率误差小,可快速实现高动态环境下载波跟踪。尤其对于初速度为300 m/s,初始加速度为15g,加加速度为每秒60g的高动态场景,本算法在低载噪比为35 dB-Hz时锁定不同跳频频率的锁定时间缩短到传统算法的1%~20%,效果显著。

摘要： 低轨星座接收机面临大多普勒频移及频繁快速换星等设计约束,对其载波跟踪环路设计提出了较高的动态适应性与跟踪精度要求。针对以上问题,提出了一种基于参数控制的载波跟踪算法。该算法引入环路控制因子参数,将环路滤波器分为牵引和跟踪两阶段。基于理论建模推导环路控制因子的最优参数配置原则,指导实现牵引和跟踪两种状态滤波器的协同配合,在牵引阶段有效引导大多普勒信号快速入锁,在跟踪阶段精确估计载波频移参数,实现基于低轨星载平台的GNSS信号快速准确跟踪。理论与仿真结果均表明基于参数控制的载波跟踪算法能够有效提升环路的动态适应性与跟踪精度,满足低轨星载接收机的设计需求。与传统算法相比,该算法在保证信号跟踪精度的同时,能够将收敛时间缩短78%,且环路设计简单,易于硬件实现。

摘要： 针对传统GPS接收机跟踪环路结构复杂,以及在低信噪比(SNR)、高动态条件下跟踪性能较差的问题,该文提出一种基于相位条纹斜率检测的跟踪新方法。通过采用到达时差(TDOA)的频域相位测量伪码时延,到达频差(FDOA)的时域相位测量载波多普勒频偏。该方法降低了环路实现的复杂度,同时提高了跟踪精度。仿真结果验证了该方法的有效性和稳定性,在载噪比为32 dB-Hz时,相比传统方法,基于TDOA/FDOA相位条纹法的码相位测量精度提高了60%,载波多普勒测量精度提高了31%,且在高动态环境中也能实现精确跟踪,对改善GPS接收机跟踪性能具有研究意义。

摘要： 本文基于北斗卫星接收机应用领域不断扩大,使用环境越来越复杂,需求量越来越大,用户对北斗接收机的性能提出了更高的要求,北斗接收机技术面临新的机遇和挑战。针对高动态场景下接收机的动态适应性与跟踪精度之间的矛盾,本文研究了接收机跟踪环路的性能增强技术。

摘要： 为解决高速移动场景下常规载波跟踪方法精度低以及响应速度慢的问题,提出了一种基于扩展粒子滤波的单载波通信信号载波跟踪方法.该方法将扩展卡尔曼滤波和粒子滤波相结合来实现科斯塔斯环中的环路滤波器功能,其中以反正切鉴别器的输出数值作为观测量,以本地载波与接收信号之间的相位差.载波频偏和频偏变化率作为扩展卡尔曼滤波器的状态量.本文首先给出了高速移动通信场景下的高动态信号模型,其次对基于扩展粒子滤波的载波跟踪方法进行了理论分析,再次给出了载波跟踪方法的工作步骤,最后分别对采用锁频环与锁相环组合算法、扩展卡尔曼滤波、粒子滤波和扩展粒子滤波的单载波通信信号载波跟踪过程进行了仿真.结果表明基于扩展粒子滤波的跟踪环路更适用于高动态场景,相比与基于扩展卡尔曼和基于粒子滤波的跟踪环路其载波跟踪时,其频率误差范围分别下降到50%和67%,相比与基于扩展卡尔曼的跟踪环路相位误差范围下降到57%.

摘要： 直扩OQPSK是直接序列扩频和OQPSK调制方式相结合的传输模式,兼顾扩频的抗干扰和抗截获特点,以及OQPSK的包络恒定、频谱效率和功率效率高的优势,可广泛应用于军事通信中.结合工程实践,介绍了直扩OQPSK的调制原理,重点分析了直扩OQPSK的关键技术,主要包括扩频码跟踪和载波跟踪,经理论推导和工程实现证明直扩OQPSK实现复杂度低、可移植性强,且性能优良.

摘要： 载波跟踪是导航接收机中相对薄弱的环节,直接影响到接收机的性能,本文介绍了经典的锁相环锁频环载波跟踪模型,并在分析了该模型的性能,针对经典跟踪架构无法在低信噪比条件下稳定跟踪的不足,分析了基于卡尔曼滤波的载波跟踪架构性能,仿真表明卡尔曼载波跟踪算法能实现C/N0=15dBHz条件下载波的稳定跟踪.

摘要： 在室内环境中,接收机接收信号衰减严重甚至出现频率阶跃的情况,传统接收机跟踪环路无法稳定跟踪,从而影响接收机的最终定位精度.针对上述问题,本文提出了一种基于自适应权值调整的载波跟踪方法.根据动态门限,自适应地调整鉴频值和鉴相值的权值,将调整后的鉴频值和鉴相值作为观测误差矢量,采用卡尔曼滤波器替代传统的载波环路滤波器,建立新型的二阶锁频环辅助三阶锁相环的载波跟踪环模型.仿真结果表明,在弱信号环境下,该算法有效提高时分码分正交频分复用(Time&Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,TC-OFDM)定位接收机的频率收敛速度,提高接收机跟踪灵敏度1-2dB.

摘要： 针对BDS系统中GEO卫星播发的导航信号电文速率高,信号跟踪灵敏度受限的问题,本文给出了一种类似平方环的载波跟踪算法,通过对信号作平方处理,可进一步增加信号的积分时间,同时采用四象限相位鉴别器,提高鉴别器线性范围,该算法在提高信号跟踪灵敏度的同时还可以降低接收机的处理负担.分析和仿真表明,对GEO信号而言,在一定条件下,本文所给算法相比传统的锁相环算法可提高1.5dBHz的跟踪灵敏度,同时降低37％的计算量,可用于实际接收机的研发和设计中.

摘要： 编码和多符号检测技术在PCM/FM系统中的应用对载波精确跟踪提出了更高的要求，介绍了多符号检测原理，针对以往载波跟踪的不足，提出了一种把译码和跟踪结合起来进行载波跟踪的方法，给出了其跟踪原理框图，对其进行了理论推导，并把这种方法应用于PCM/FM体制测速功能进行了设想。

摘要： 文中针对星载高动态大频偏数字解调技术中的载波同步、位同步等问题进行了推导和分析.提出了详细的跟踪环路参数的确定及设计方法,并进行了系统的仿真,得到了环路增益和带宽的数学推导结果及重要参数的确定方法.系统测试结果表明,跟踪环路及位同步的计算方法经测试证明是正确的、可靠的,分机满足实际载波跟踪和数字解调的动态特性要求.

摘要： 载波跟踪锁相环路设计是GPS接收机中的关键技术. 研究了在低信噪比情况下载波跟踪锁相环路的非线性切换特征.针对跟踪环路的线性切换模型,基于切换系统稳定性理论对该模型进行分析. 在此基础上提出了GPS接收机载波锁相环路渐近稳定的充分条件. 并利用软件接收机分别验证了满足线性稳定性条件和切换特性稳定性条件的GPS跟踪环路的性能. 结果表明,在低信噪比情况下,满足切换特性稳定性条件的GPS载波锁相环路具有较低的跟踪误差.

摘要： GPS和捷联惯性导航系统(SINS)的组合导航系统是实现连续、准确定位的有效方式,随着接收机软件化程度的提高,以及微电子机械系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)在成本、精度方面逐渐展现的优势,二者的超紧组合方式应运而生。本文分别从组合层次的深度和GPS信号载波跟踪技术发展两个角度分析GPS/SINS超紧组合技术的演化进程;对系统存在的组合系统框架设计、辅助多普勒信息精确估计,多模导航数据同步,以及组合导航滤波算法等关键技术进行综述;在总结归纳现有技术和研究成果的基础上,展望了超紧GPS/SINS组合系统的研究方向及其面临的挑战。

摘要： 弱信号环境中,一般需要通过延长积分时间来提高信噪比,但用户机与卫星的相对动态和导航电文等因素限制了积分长度,因此弱信号条件下信噪比一般也较低,低信噪比下载波跟踪环的平均周跳时间较短.本文分析了白噪声引起周跳的三个主要原因,并提出了一种延长平均周跳时间的方法.载波跟踪环的Matlab仿真结果表明,使用本文提出的抑制周跳方法可以有效延长平均周跳时间.

摘要： 针对GPS信号跟踪问题,分析了伪码跟踪算法和载波跟踪算法,并给出了相应的FPGA实现方案,测试结果表明这种算法和实现方案有效实现了GPS信号中伪码和载波的精确跟踪.

摘要： 针对卫星接收机应用平台的不同,对接收机进行简要分类.在此基础之上,提出了高动态卫星接收机在武器应用中的急需解决的关键技术,试图为其后续在工程中成功应用进行先行理论探讨.

摘要： 针对卫星接收机应用平台的不同,对接收机进行简要分类.在此基础之上,提出了高动态卫星接收机在武器应用中的急需解决的关键技术,试图为其后续在工程中成功应用进行先行理论探讨.

摘要： 本发明实施例提供一种OFDM多载波系统载波相位跟踪方法及装置，所述方法包括：对接收到的当前OFDM符号进行频域跟踪，确定每一子载波的相位；对所有子载波的相位曲线进行拟合，确定曲线拟合的截距值，截距值用于表征当前OFDM符号的载波相位值减上一OFDM符号的载波相位的估计值之差的估计值；以截距值作为输入相位进行时域跟踪，确定当前OFDM符号的载波相位的估计值。本发明实施例提供的OFDM多载波系统载波相位跟踪方法及装置，利用两个PLL嵌套的双环路结构，频域PLL的输出结果经过拟合后输入时域PLL，能够分别跟踪时域和频域的相位变化，提高了OFDM符号的载波相位跟踪的精确度。

摘要： 本发明实施例提供一种OFDM多载波系统载波相位跟踪方法及装置，所述方法包括：对接收到的当前OFDM符号进行频域跟踪，确定每一子载波的相位；对所有子载波的相位曲线进行拟合，确定曲线拟合的截距值，截距值用于表征当前OFDM符号的载波相位值减上一OFDM符号的载波相位的估计值之差的估计值；以截距值作为输入相位进行时域跟踪，确定当前OFDM符号的载波相位的估计值。本发明实施例提供的OFDM多载波系统载波相位跟踪方法及装置，利用两个PLL嵌套的双环路结构，频域PLL的输出结果经过拟合后输入时域PLL，能够分别跟踪时域和频域的相位变化，提高了OFDM符号的载波相位跟踪的精确度。

摘要： 一种时钟电子设备，例如无线磁共振(MR)接收线圈(20)，包括：无线接收器或收发器(30)，其被配置为接收包括第一传播延迟的载波信号和第二传播延迟的载波信号的被传播延迟的无线时钟同步信号(54)，所述第一传播延迟的载波信号和第二传播延迟的载波信号的分别处于由频率差分隔的第一载波频率和第二载波频率；时钟(60)，其包括驱动数字计数器(64)的本地振荡器(62)；以及至少一个电子信号处理部件(66)，其被配置为执行时钟同步。这包括根据在第一传播延迟的载波信号和第二传播延迟的载波信号的相位之间的相位差来确定缠绕计数(k)，使用所述缠绕计数来对所述传播延迟无线时钟同步信号的缠绕的相位进行解缠以生成经解缠的相位并使用所述经解缠的相位来同步所述时钟。

摘要： 本发明涉及一种载波跟踪电路和载波跟踪方法，载波跟踪电路包括载波NCO、正弦LUT、余弦LUT、码发生器和移位寄存器、相关器、码NCO、EPL载波鉴相环路和码鉴相环路。载波跟踪方法通过载波NCO、正弦LUT、余弦LUT形成同相路和正交路，分别与码发生器和移位寄存器形成的提前，即时和滞后码做相关运算，输出至相关器，最后在载波鉴相环路以及码鉴相环路中进行被跟踪信号的载波相位和码鉴别。采用本发明提高了载波跟踪电路的精度。

摘要： 本发明公开了一种载波环路自适应跟踪方法，属于无线通信技术领域。本发明在现有自适应载波跟踪环路中引入基于神经网络模型的系统噪声修正模块，在接收信号较强时对神经网络模型进行训练，并在时变噪声估计器无法同时估计系统噪声和量测噪声时，利用神经网络模型的预测输出对时变噪声估计器所估计出的系统噪声进行修正。本发明还公开了一种自适应载波跟踪环路。本发明有效解决了现有自适应载波跟踪环路中时变噪声估计器无法同时调整系统模型和量测模型的不确定性问题，有效提高了载波跟踪环路的性能。

摘要： 本发明公开了一种GNSS接收机的载波跟踪方法，利用相位相差90°的两个本地中频载波对接收到的中频信号进行解调；利用本地扩频码分别对两个基带信号I和Q进行解扩处理；将两个解扩后的基带信号I1和Q1分别与码计数进行乘法运算，获得两个运算结果I2和Q2；计算解扩后的基带信号I1和运算结果Q2的乘积与解扩后的基带信号I2和运算结果Q1的乘积之间的差值；根据该差值确定频偏置数，利用该频偏置数调整两个本地中频载波的频率。本发明公开的载波跟踪方法，仅使用一组中频载波，减小了电路规模、简化了电路结构，并且在载波跟踪过程中只涉及到乘法运算和加法运算，因此由基本的乘法器和加法器就可以完成载波跟踪，降低了系统成本。

摘要： 本发明涉及一种载波跟踪电路和载波跟踪方法，载波跟踪电路包括载波NCO、正弦LUT、余弦LUT、码发生器和移位寄存器、相关器、码NCO、EPL载波鉴相环路和码鉴相环路。载波跟踪方法通过载波NCO、正弦LUT、余弦LUT形成同相路和正交路，分别与码发生器和移位寄存器形成的提前，即时和滞后码做相关运算，输出至相关器，最后在载波鉴相环路以及码鉴相环路中进行被跟踪信号的载波相位和码鉴别。采用本发明提高了载波跟踪电路的精度。

摘要： 本发明公开了一种载波环路自适应跟踪方法，属于无线通信技术领域。本发明在现有自适应载波跟踪环路中引入基于神经网络模型的系统噪声修正模块，在接收信号较强时对神经网络模型进行训练，并在时变噪声估计器无法同时估计系统噪声和量测噪声时，利用神经网络模型的预测输出对时变噪声估计器所估计出的系统噪声进行修正。本发明还公开了一种自适应载波跟踪环路。本发明有效解决了现有自适应载波跟踪环路中时变噪声估计器无法同时调整系统模型和量测模型的不确定性问题，有效提高了载波跟踪环路的性能。

摘要： 本发明公开了一种GNSS接收机的载波跟踪方法，利用相位相差90°的两个本地中频载波对接收到的中频信号进行解调；利用本地扩频码分别对两个基带信号I和Q进行解扩处理；将两个解扩后的基带信号I1和Q1分别与码计数进行乘法运算，获得两个运算结果I2和Q2；计算解扩后的基带信号I1和运算结果Q2的乘积与解扩后的基带信号I2和运算结果Q1的乘积之间的差值；根据该差值确定频偏置数，利用该频偏置数调整两个本地中频载波的频率。本发明公开的载波跟踪方法，仅使用一组中频载波，减小了电路规模、简化了电路结构，并且在载波跟踪过程中只涉及到乘法运算和加法运算，因此由基本的乘法器和加法器就可以完成载波跟踪，降低了系统成本。

摘要： 本发明公开了一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，属于航天测控领域。该方法利用残留载波跟踪频率这一先验信息，通过对其进行LKF处理和计算，得到副载波多普勒和多普勒变化率的估计值，以降低后续副载波跟踪环路的初始频率偏差与频率变化率，从而使环路可以设置为小环路带宽，保证其可以低信噪比条件下工作，从而以极小的硬件资源为代价，解决低信噪比、大多普勒条件下的副载波同步问题。