扩频测控系统快速捕获技术：频域与时域方法

"该研究探讨了新一代统一扩频测控系统的快速捕获技术，主要关注基于FFT的频域(载波)并行捕获法和基于FFr的时域(伪码)并行捕获法。这两种方法在处理高动态、高加速度的卫星变轨以及需要精密测距的在轨飞行器控制方面具有显著优势。" 在扩频测控技术中，统一扩频测控系统因其独特的优点，如抗干扰性强、安全性高、支持码分多址、多目标测控能力以及精确的定时和测距功能，被广泛应用于卫星通信等领域。然而，由于扩频信号的特性，如无残留载波和低信噪比，使得在高动态环境下快速捕获信号成为一项挑战。 针对这一问题，研究提出了两种快速捕获方法。首先，基于FFT（快速傅里叶变换）的频域并行捕获法通过将信号转换到频域进行载波频率的估计。当本地伪码与接收到的信号伪码相位匹配时，进行乘法操作后利用FFT分析，可以同时获取多普勒频移，将原本复杂的二维搜索简化为一维，极大地提高了捕获速度。这种方法适用于卫星变轨等需要处理大频偏和频率变化率的场景。 其次，基于FFr（快速傅里叶重构）的时域并行捕获法则专注于快速捕获码相位。这种技术能够在已知飞行器轨道参数的情况下预测多普勒频偏，特别适合于在轨飞行器的精密测距需求，因为它能够快速锁定码相位。 仿真实验的结果验证了这两种方法的有效性。基于FFT的频域并行捕获法能够处理较大的频偏和频率变化，而基于FFr的时域并行捕获法则擅长于快速捕获码相位。这两种技术的结合应用，为扩频测控系统提供了更高效、更精准的信号捕获手段，对于提升测控系统的性能和应对复杂飞行任务具有重要意义。 这项研究深入探讨了扩频测控系统中的关键问题，即快速捕获技术，提出的新方法对于提高卫星通信和测控的效率和可靠性具有重要的实践价值。通过结合频域和时域的捕获策略，能够更好地服务于未来高动态、高精度的航天任务。