高动态DS/FH信号的载波捕获技术研究

董汉清，王玉文，孟凡计

（电子科技大学航空航天学院，四川 成都　611731）

高动态DS/FH信号的载波捕获技术研究

董汉清，王玉文，孟凡计

（电子科技大学航空航天学院，四川 成都611731）

针对高动态跳频信号的载波同步技术问题，提出一种混合域联合估计算法，包括基于时域的扩展卡尔曼滤波和基于频域的FFT算法。理论研究和仿真结果表明：直扩载波捕获可以在一个跳频时隙内完成，继而引导跳频端同步跟跳，满足系统要求。

直扩/跳频；高动态；扩展卡尔曼；快速傅里叶变换

0　引　言

DS/FH体制是在直接扩频的基础上增加了载波跳变，可以提高系统的抗干扰性能，已经成功应用在通信领域[1]，但在航天测控领域还处于理论研究阶段。主要原因是测控距离远、卫星运动速度快，导致产生的多普勒频移和频移变化率非常大，在接收端进行的载波捕获非常困难[2]。本论文针对这一课题，提出了一种混合多普勒频移补偿算法，可以在一个跳频时间间隔内快速而精确地捕获多普勒频移值。

1　算法分析

航天测控系统中，由于高速运动的卫星会对测控信号产生高动态的多普勒频移值。在跳扩频体制的测控系统中，接收到的信号会随着跳频码的快速跳变而改变其载波频率。在10000跳/s的情况下，每个驻频点的时间间隔仅为0.1ms，如果在这段时间内不能快速捕获并补偿多普勒频移值，那么测控伪码就会移位[3]。不同于直接序列扩频体制的是，在跳频体制下，由于每个跳频段的载波和多普勒频移值的不同，会导致各段伪码偏移值的不同，最终无法解调出正确的伪码，无法达到测控的目的。……