高动态环境载波跟踪环路的设计

吴毅杰 李帆

【摘要】 为了满足高动态环境下对测轨定位的需求，对数字中频接收机载波同步跟踪关键技术进行了研究。针对高动态环境下载波同步需要解决的捕获带宽、捕获速度与跟踪精度的矛盾，综合利用了传统数字锁频环路和数字锁相环路 的优点，设计了一种适合高动态环境下数字中频接收机的锁频联合锁相环工作的环路方案。仿真和测试结果表明：改进算法解决了环路跟踪精度和动态性能不能兼顾的矛盾，信号跟踪环路能在高动态环境中实现对信号的稳定跟踪。

【关键词】 高动态 中频接收机 载波跟踪环 锁频环 锁相环

一、引言

本文对高动态环境下中频接收机的载波跟踪算法进行研究，通过对载波跟踪环路的设计、仿真与测试，充分利用二阶数字锁频环路和三阶数字锁相环路的优点，形成一种锁频锁相环联合工作的方法[1]，解决较大的载波捕获带宽、捕获速度和较高的跟踪精度之间的矛盾，建立了适合在高动态环境下进行载波跟踪算法模型。

二、三阶锁相跟踪环路设计

2.1模拟三阶锁相环环路结构

模拟锁相环结构[2]原理框图如图1：

2.2数字三阶锁相环环路结构

三阶锁相环环路滤波器离散表达形式[3]：

式中的T为环路滤波器的更新间隔。

四、高动态环境下二阶FLL辅助三阶PLL载波跟踪环路设计

高动态环境下，锁频环辅助锁相环[4][5]是一种较为合理的载波环设计方案，将锁频环和锁相环结合使用可以充分发挥各自的优势；……