高动态环境下直扩接收机捕获与跟踪模块设计及仿真

"高动态下直扩接收机关键模块的设计与仿真.pdf" 这篇论文研究的是在高动态环境下直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)接收机的关键模块设计和仿真。高动态条件通常出现在移动通信或卫星通信中，由于物体的高速运动，信号会受到显著的多普勒频移影响，导致伪随机码的动态时延增大，这可能使得载波跟踪环和码跟踪环失去锁定，严重影响通信质量。 作者基于对捕获和跟踪原理的分析，提出了一种新的捕获与跟踪设计方案。在捕获阶段，他们采用了基于快速傅里叶变换(FFT)的并行快速捕获算法。这种算法可以高效地从众多可能的信号中迅速找到正确的信号源，减少了捕获时间，提高了系统响应速度。 载波跟踪环是接收机中至关重要的部分，用于保持本地载波频率与接收到的信号载波之间的精确同步。论文中，载波环采用了2阶锁频环(FLL)辅助3阶锁相环(PLL)的结构。FLL用于快速粗调，能有效地应对大的初始频偏，而PLL则用于精细调整，确保长期稳定性和跟踪精度。 码跟踪环则是用来保持本地伪随机码与接收到的码序列同步的。文中，码环采用了2阶延迟锁定环(DLL)设计，DLL通过调整本地码的相位来减小与接收码的时延差，以实现码的精确同步。 仿真结果显示，即使在高达65 g的视距动态应力条件下，该设计也能保持精确且稳定的性能。65 g的动态应力远超一般情况，显示出设计方案的优越性。这样的高动态性能对于应用于航空、航天以及车载等环境的通信系统尤其重要。 关键词涵盖了捕获、跟踪、高动态、多普勒效应和鉴相器，这些是本文的核心技术点。捕获和跟踪是扩频通信中的关键技术，高动态和多普勒频移是这类通信面临的挑战，而鉴相器则是锁相环和锁频环中实现相位比较和控制的关键组件。 这篇论文针对高动态环境下的DSSS接收机，提出了一套创新的捕获与跟踪解决方案，通过理论分析和MATLAB仿真验证了其在恶劣条件下的稳定性与精度，对于改进扩频通信系统在动态环境下的性能具有重要价值。