振荡器相位噪声对GNSS接收机载波跟踪数字锁相环性能的影响

关于振荡器相位噪声引起的GNSS接收机载波跟踪数字锁相环相位抖动,目前的解析结论仍是基于模拟锁相环的,不能说明相位抖动大小与中频积累时间的关系,因此不能有效指导高灵敏度、高精度载波跟踪锁相环参数设计.本文首先推导中频积累输出的频率白噪声、频率游走噪声序列的功率谱,然后基于数字二阶锁相环离散线性模型导出了环路相位抖动公式并进行了仿真验证,最后对公式进行了解析和数值分析.分析结果表明:频率白噪声、频率游走噪声引起的二阶载波跟踪锁相环相位抖动,均随中频积累时间单调递增,随环路带宽先递减后递增.本文推得的相位抖动公式及其随参数变化特征的分析结论,可用于具体指导GNSS载波跟踪锁相环参数设计.     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。     

改进Costas环的GPS载波跟踪环路

针对高动态环境下载波信号会产生较大多普勒频移而导致跟踪环路失锁的问题,对其基带信号进行双向限幅以改进Costas环的鉴相特性。同时,采用叉积型鉴频器,通过频率牵引使捕获后的频差达到跟踪模块的工作范围,并根据对锁相环和锁频环的特性分析及其各自的优缺点,选择锁频环辅助锁相环的复合结构。仿真试验结果表明,在高动态环境下(运动速度1 200 m/s)该跟踪环可以快速跟踪卫星信号,即时误差趋近于0,且当加速度达到40 g以上时,经过该复合环跟踪后的多普勒频移比传统锁相环减小了50%以上。     

SCPC/DAMA控制器科研报告 (三)相位预置式快速位同步锁相环

本文着重阐述一种新型的快速位同步锁相环的基本原理和电路设计,同时给出其性能指标与测试结果。     

高动态GPS卫星信号混合载波跟踪算法设计

高动态运动环境会给GPS卫星信号带来很大的多普勒频移及其变化率,甚至产生频率的突变,单一的锁相环、锁频环、四象限鉴频器无法进行稳定跟踪。在对传统锁相环、锁频环原理及性能分析的基础上,设计了一种基于Costas锁相环(Costas-PLL)、叉积锁频环(CP-FLL)及四相鉴频器(FQFD)并能够智能切换的混合载波跟踪算法,该算法基于二阶FLL辅助三阶PLL的跟踪环路实现,依据不同的动态环境使FLL和PLL交替工作,以提高载波跟踪环路的动态适应性。通过固定频率、频率一次斜升、频率二次斜升和频率突变等4种不同动态条件下的实验,证明了该算法在高动态环境下的有效性和可靠性。     

炸药热安定性的快速评定方法

本文分析了量气法和热分析法评定炸药热安定性的问题,提出把由一条DSC曲线测得的热分解动力学参数引入热平衡方程,以数值模拟方法计算出炸药在一定环境温度下的热爆炸延滞期,并据此判别炸药热安定性的观点和方法。经实验验证,该方法快速、准确。     

卫星导航接收机鉴相器有限字长效应研究

卫星导航接收机跟踪信号的能力取决于锁相环的跟踪精度,相位鉴别器在锁相环设计中具有重要地位。针对点积鉴相器和二象限反正切鉴相器在输入信号有限字长效应下,对鉴相器性能的影响问题,建立了鉴相器有限字长误差模型。通过理论推导输入信号的统计特性,计算得到鉴相器输入信号均值和方差表达式,并分析了有限字长对鉴相器的均值和方差、收敛区间和鉴别增益的影响情况。由理论和仿真验证,得出了鉴相器在输入信号有效位数3比特以上时,对环路跟踪精度没有影响的结论。     

李雅普诺夫判据在锁相环设计中的应用

本文介绍一种严格判定非线性模型锁相环电路的稳定性方法──李雅普诺夫判据,给出了二阶、三阶非线性环的详细判定过程及设计原则,并对一些实际电路进行了讨论。     

一种新型SEU/SET加固鉴频鉴相器设计

分析验证了传统D触发器型PFD结构的SEE敏感性,提出了一种新型的SEU/SET加固鉴频鉴相器,SPICE模拟结果表明该结构功能正确,对于1GHz的时钟信号,鉴频鉴相的精度可达0.8rad.锁相环的整体模拟结果表明,抗辐照的PFD与传统的PFD相比,锁相环的电学性能没有改变,锁定时间保持一致.对传统D触发器型PFD和设计加固的PFD进行了遍历轰击模拟,结果显示,提出的抗辐照PFD加固效果非常明显,敏感节点的数目可以降低80%左右.     

用超高频锁相环解调3CPFSK信号及其误码性能的分析

本文结合军用数字微波通信设备的特点,首先对三电平连续相位频移键控调制的解调方式进行比较,重点分析了锁相环ＳＥ５６４解调方案的性能和实验结果,介绍了研制要点和作者的体会。     

基于DDS+PLL的跳频宽带信号源设计

首先比较了数字直接合成技术和锁相环技术各自的优缺点,介绍了ADI公司的数字锁相环芯片ADF4360-7芯片的内部配置和PLL双模前置分频的设计.提出了一种使用DDS输出的低频段线性调频信号作为PLL信号激励源的设计方案,用来产生某型跳频信号源1 010～1 220 MHz高频段内的线性调频信号.使用FPGA的线性时序法实现了端口并串转换的控制.从实验结果分析,频段内2个典型频率点的输出频谱稳定性较高,且满足远端杂散的要求.     

几种战术电台数字锁相环检修技巧

检修数字式锁相环组成的频率合成器比其他型式环路组成的频合器更难,这是维修人员普遍存在的通病。本文详细阐述了检修数字环的一些技巧,并给出了四种电台数字环检修实例。     

基于锁相环的GNSS授时接收机钟差校准算法

GNSS(全球卫星导航系统)授时接收机利用卫星导航信号获取钟差并校准本地时钟,从而与GNSS系统时间同步。提出了全新的基于锁相环的GNSS授时接收机钟差校准算法,将钟差校准过程等效为传统的锁相环模型,鉴相器的功能由PVT(位置、速度与时间)解算实现,压控振荡器的功能由本地时间调整接口实现,环路将本地秒相位与GNSS系统的秒相位锁定。分析了环路总误差的组成,以及环路参数与各误差项的关系,给出了误差最小的环路优化设计准则。在北斗二号卫星导航接收机平台上进行了对比实验,验证了算法的有效性。     

锁相环在电流隔离测量中的应用研究

探讨了采用锁相环频率跟踪,通过环路补偿达到磁平衡的方法,隔离测量直流和低频、中频交流电流,利用磁性材料自身特性,进行温度补偿,用低成本达到较高的稳定度和测量精度.     

电子对抗系统中的频率合成器

本文以锁相环大规模集成电路为核心,提出了一种可程控的频率合成器。实践证明,它频率稳定度高,其数量级与晶振相同,频率覆盖范围大,超过了倍频程,频率切换迅速,转换时间达微秒级。     

锁相倍频开关式跟踪滤波器

本文提出一种简单的跟踪滤波器电路,该电路可用于多普勒雷达,主要由开关式带通滤波器和锁相环组成。实验结果表明,它具有捕捉范围宽、捕捉时间短和在噪声背景下有令人满意的性能等特点。     

一种新颖的快速位同步技术

本文提出了一种新颖的快速位同步技术。其中。方案Ⅲ具有捕获快(达到量化锁相环的极限速度)、同步精度高(且与捕获速度无关)、抗干扰能力较强、电路全数字化等优点。文中介绍了工作原理,并给出了实验结果。     

单片机控制无线调频宽带接收机的设计

本文介绍一种使用单机管理的调频接收机的设计方法。由于程控宽带锁相环,下变频,自动增益和锁相跟踪解调等技术的采用,使接收机在可接收效率,频漂抑制,动态范围,解调门限,接收信号带宽与灵敏度等方面达到了较好的性能。     

数字式稳态频率特性测试仪设计

通用频率特性测试仪在使用中存在两个问题：一是与计算机接口困难,二是稳态测试和暂态测试相互影响导致测试结果不准确。在微处理器控制下,数字分频器和锁相环提供精确的点频激励源,程控数据采集电路处理响应信号。根据这一原理构成的数字式稳态频率特性测试仪较好地解决了上述问题。     

一种基于VXI总线有精确时延的方波发生器

时钟源是为一个系统提供时间基准的单元设备,它的准确程度直接影响整个电路工作的稳定性。基于VXI总线的精密时钟源模块可以为系统提供任意分频的时钟信号以及精确的相位延时,其延时最小时基为6 25ns,并可精细调节,用锁相环实现的这种相位延时精度高,性能稳定,大大提高了整个电路系统的工作效率。