单通道单脉冲跟踪系统自动校相的设计与实现
四相调制单通道单脉冲跟踪接收机设计
四相调制单通道单脉冲跟踪接收机设计四相调制是一种数字通信中常用的调制方式，被广泛应用于无线通信领域。
本文将介绍一个基于四相调制的单通道单脉冲跟踪接收机的设计。
单通道单脉冲跟踪接收机是一种用于追踪脉冲信号的接收机，常用于雷达系统等应用中。
它通过将接收到的信号与本地振荡信号进行相关处理，从而实现对脉冲信号的跟踪和提取。
首先，设计中需要确定的参数包括信号的中心频率、带宽和脉冲宽度等。
根据这些参数，可以选择合适的滤波器对接收信号进行前期处理。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，在信号的频率范围内选择合适的滤波器可以提高系统的灵敏度和抗干扰能力。
接下来，采用四相调制的方式将滤波后的信号进行调制。
四相调制可以将信号分为四个不同的相位，分别为0°、90°、180°和270°。
通过调制，可以将信号转换为一组正交的信号，便于后续的处理。
在四相调制后，将正交信号进行采样和量化处理。
采样和量化的过程是将连续信号转换为离散信号的过程，常用的采样率为信号带宽的两倍。
通过采样和量化，可以将连续信号转换为数字信号，以便于后续的数字处理。
接下来，对采样和量化后的信号进行频谱分析和解调处理。
频谱分析可以将信号在频域上进行展示，通过观察频谱可以判断信号的频率特性。
解调处理可以将调制后的信号恢复为原始的脉冲信号，以便于后续的跟踪处理。
最后，对解调后的信号进行脉冲跟踪处理。
脉冲跟踪处理通常包括脉冲检测、脉冲定时和脉冲提取等步骤。
脉冲跟踪处理的目的是提取出脉冲信号的各种特征参数，如脉冲宽度、脉冲幅度和脉冲到达时间等。
设计完成后，需要进行系统性能测试和参数优化。
通过测试可以评估系统的性能，并根据需求对参数进行调整和优化，以达到预期的效果。
总结起来，四相调制单通道单脉冲跟踪接收机的设计包括滤波、调制、采样量化、频谱分析、解调和脉冲跟踪等步骤。
通过合适的参数选择和系统优化，可以设计出高性能的跟踪接收机，满足不同应用的需求。
四相调制单通道单脉冲跟踪接收机设计
由终端产生 一组频 率为 Ｑ和２ Ｑ的低频 ＴＴＬ方波信 号 ，使
其组合成 复合 控制信号 ，在 时间为 Ｑ的周期 内，控ＳｓＪ６位
移相器 ，在控 制信号时 间同步的情况下 ，满 足表 １－１所示
的关系 。
表 １—１时 间 相 位 电 平 关 系 表
时 间
方 波 １
方 波 ２
１８０。
ｚ 血妇）
（１３）
２ 系统组成
广一 一 一一Ｉ
—
接收分系统 ｌ
Ｉ
Ｉ
单脉：中跟踪接收机
婆『＿１ 伺系服统
间同步的方法 ，可分 别对 ９０。和 １８０。的移相值进 行连续
控制 ，以达 到最终 实现来 波相位 ９０。、１８０。、２７０。、
３６０。的连续变化 ，从 而实现 四相调 制。通 常 的方法是 ，
经 过 对 星 测 试 验 证 了设 计 的 正 确 性 。
【关键词 】四相调制 ；单通道单脉冲 ；Ｍａｆ ｌａｂ４， ３＂真
Ｏ 引 言
单通道单脉冲 （Ｓｉｎｇｌｅ ＣｈａｎｎｅｌＭｏｎｏｐｕ ｌｓｅ，简称ＳＣＭ） 技术体制 的最突 出优点是节省信道 ，有利 降低成本，其次 是设备操作简化 ，有利于提 高可靠性 ，这 就使得ＳｃＭ跟踪 技 术在 卫星地球 站 、遥 感 、气象接 收站 的 自跟踪 系统 中 也得 到应用。
差信号经 过四相调制后 ，可写为：
＝ 知 甜一 ＋
（３）
其 中调制信号为 ：
０ ２ ｒ＜ｆ≤２，ｌｒ ＋一 Ｔ
４
２ ｒ
＋
Ｔ 一
《ｆｓ２ ｒ十三
＝
石 了Ｔ＋ ＜ｆ≤ ｒ＋
２ｎＴ＋ ＜ｆｓ ＋ｒ
单脉冲自跟踪接收信道相位校准技术研究
２ 校 相 原 理
参考 文献 ［ ］ 自跟 踪 的校相 原 理及方 法 做 ２对 了深入细 致 的阐述 ， 出 了 自跟踪 系 统 出厂前标 提
能 的因素各 不 相 同 。 关 文 献 上 均 有 详 细 的论 相
述， 此处 不做 深入 的探讨 。
维普资讯
丁有 生
中国电子科技 集 团公 司第二 十七研 究所 郑 州
摘
４ ０ １ ５０ ５
要： 从模拟天线多模馈源产生 的和 、 差信 号出发 ， 通过理论分析 ， 出了对接 收信 道进行有 线相位校准 提
交叉耦合 相位校准
文献 标 识 码 ： Ａ
的 方法 。该 方 法 实施 简 单 、 作 容 易 ， 利 于保 障设 备 的跟 踪 性 能 长 期稳 定 。 操 有
求 。机动 站传 统 的调 整 方 法 需 要 建 立满 足 远 场
Ｅ ｃｓｓ ￣ ＋ Ｅ ｚ ｓｎ ｃ ｓ ２ ｏｆｉ ｌｎ ２ｏ ｉｆ ｏ￣ （ ） ｌ ２
式中： ０为接 收天 线 电轴 在 任 意方 向偏 离 信 标 天
线或 目标 的一个 小角 度 ；
条 件 的简易标 校 塔 ， 就 牵 涉 到标 校 场 地 、 备 这 设
关键词 ：自跟踪
中 图分 类号 ： Ｎ９ ３ ５ Ｔ ５ ．
校、 投入使 用 后进 行 设 备 相 位 校 准 的观 点 ， 也 这
１ 引言
单 脉 冲跟 踪 系统 能 同时 得 到 和 、 信 号 ， 差 通
过 自跟 踪接 收机 获 得 天 线 角 度 跟 踪 的方 位 和俯 仰角度误 差信 息 ， 完成 天线对 目标 的角度 跟 踪 与
当天 线满足 远 场条件 下 ， 收 信 号在 测控 设 接 备接 收天 线馈 源 内激 励 的和模 信 号 Ｅ 与 差模 信 ￡ 号Ｅ 可 以近 似分 别 表 示 为 （ 了 讨论 问题 的方 为 便 ， 初始 相位 为 ０） 设 ：
单脉冲跟踪系统中自动校相的设计与实现
２１ ０ １年第 ３期 （ 总第 １３期） １
信 息 通 信
Ｉ ＯＲＭ ＡＴＩ ＮＦ ＯＮ ＆ Ｃ０Ｍ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
２ １１ ０
（ ｕ ． Ｎ １３ Ｓｍ ｏ １）
单脉冲跟踪系统中自动校相的设计与实现
杨锁强 ， 林兴 隆
（ 中国电 子科技集团公司第５ 研究所， ４ 河北 石家庄 ０ ０ ８ ） ５０ １
１ ）接 收 机 校 Ａ 为 零 ，并 调 整 Ｅ 电 压 的 极 性 和 斜 率 １ Ｚ Ｌ
ｌ２ 校 束， 参 ） 相结 存储 数 １
图２自动校 相流程 图
找到和波 束中心 中之后， 分别偏 开方位和 俯仰 轴， 进行相
位初校 ， 这次相位初校之后可以实现 交叉耦合优于２ １ ：。
线 对准 卫星 ， 当天线进 入 卫星波 束主瓣后 ， 伺服根据 接收 机 提 供 的场强 电压用步 进的方式 找场强最大 点， 将此时天线 指 向角度 记录为 Ｏ 。由于场 强信号 （ 和信号） 在最大点处的斜 率 较低 ， 步进方 式无法 保证足够 的精度 ， 以在找到 ０ 所 之后 需 要在 正反两个方向上微偏天线， 记录下场强等值 的两个角度值 中１ 中２ 以ｑ＝（ ｌ ｅ２ ／ 为最 终和波 束中心 。 和 ， ｂ ￣ ＋ｐ ） ２ Ｐ 实际上这一
单脉冲雷达幅相一致性自动化标定设计与实现
通道幅相一致性变差时，（4）式变为
( ) δ
=
k ∗ SI
∗ dI + SQ ∗ dQ S2 + S2
=
k ∗η ∗ ∆ cos ∑
ϕ∆
+ϕ' ∆Fra bibliotek5）I
Q
由式（5）看出，得到的角误差δ 精度变差，严重时影响雷
达伺服无法跟踪目标，因此必须对和差差三通道的幅相进行一致
性标定。
110 信息系统工程 │ 2018.10.20
零深
图 1 天线和、差方向图 （二）基本原理 在双平面振幅和差单脉冲雷达中，和差比较器主要完成目标 回波信号和差处理，并形成和差波束，通过后端接收处理后，得 到角误差信号，即方位误差和俯仰误差，最终完成对导弹、飞机 等目标的连续稳定跟踪。在和差比较器信号处理中，由于 EΣ 的 相位与目标偏向无关，所以只要用和信号 EΣ 的相位为基准，进 行归一化处理，得到角误差信号 ε 大小与 Δ 端输出差信号的 振幅成比例关系，目标偏离天线轴的方向由相位决定：
数字接收机处理是对和差三通道中频信号进行直接 A/D 采 样，然后采用数字下变频进行正交解调，得出和差差信号的 I、 Q 值，采用数字正交载波进行解调，有效解决模拟正交通道幅相 特性不一致的问题 。 [4]
和差中频信号表示如下：
( ) ( ) S t = ∑ cos ωt + ϕ∑ （2） ( ) d (t ) =η∆ cos ωt + ϕ∆ + ϕ∆' （3）
本文提出了在数字化单脉冲雷达接收机平台中，给出了角误 差测量公式，提出了和、差、差三通道幅相一致性的自动化标定 方法，论述了幅度一致性、相位一致性标定及其软件实现方法， 该方法已在某型单脉冲雷达系统中得以应用和充分验证，提高了 标校效率，对同类型的雷达具有推广应用价值。
一种单脉冲双通道自跟踪系统快速校相方法
一种单脉冲双通道自跟踪系统快速校相方法作者：余海韩来辉来源：《电子技术与软件工程》2016年第05期摘要本文阐述了单脉冲双通道跟踪体制的原理，通过数学分析，指出了采用该跟踪体制的测控系统在跟踪前进行校相的必要性。
在分析常规校相方法的基础上，给出了改进的快速校相方法及其应用的前提条件。
经实际工程验证，该方法切实有效。
【关键词】单脉冲双通道交叉耦合快速校相1 引言单脉冲双通道跟踪体制具有高精度、动态性能好的优点，航天测控系统大多采用这一跟踪体制。
但是由于受到天线电轴零点漂移，设备组合变化，环境温度以及信号极化方式改变等多重因素的影响，交叉耦合指标会不断恶化，导致天线的跟踪性能下降，因此需要定时校相。
随着我国航天事业的快速发展，在轨卫星等航天器的数量不断增加，地面测控设备的长管任务变得日益繁重，因此需要一种快速简单可靠的校相方法。
2 自跟踪校相原理式中μ为天线归一化差斜率，ω为信号频率。
差信号式中的和就是目标偏移天线电轴θ角在天线直角坐标系方位轴A和俯仰轴E上的角误差信息。
如图1所示。
天线激励器的和信号及差信号分别进入和差接收信道，经放大滤波变频到达跟踪接收机。
和信号经跟踪接收机跟踪滤波后产生两路正交信号：式中为变频后的信号频率，为和通道设备引入的相移，为差通道引入的相移，k为幅度归一化后引入的放大系数，信道增益不一致也包含其中。
以左旋信号为例，用两路正交和信号解调差信号并滤去谐波项得到角误差信号的表达式：由上式可知由于和差通道的相位不一致性，与有了交叉的信号分量，这个交叉的信号分量称之为交叉耦合。
当=0时，就可以得到真实的角误差信息：，。
当时，与相互影响，当值较大时，甚至造成极性相反，跟踪接收机无法闭环。
3 常规校相方法通过对自跟踪校相原理的分析，常规的校相方法描述如下：（1）找到天线电轴零点；（2）天线仅在方位轴上偏离一定角度，跟踪接收机俯仰相位校准后调整φE和kE；（3）天线仅在俯仰轴上偏离一定角度，跟踪接收机方位相位校准后调整φA和kA；（4）检查极性和交叉耦合。
单脉冲跟踪接收机的设计
单脉冲跟踪接收机的设计白英芝【摘要】As the progress in microelectronics and computer technology, the integration of electronic circuit has become one important development direction in high frequency circuit. According to the needs of the project, during the design of monopulse tracking receiver for operation at input frequecy 70MHz based on the phase lock loop(PLL), imported integrated chip AD6459, MAX2605 and AD633 are used. Compared with the original receiver, integration is high, the hardware circuit is greatly simplified, the cost is low, the debugging is convenient, and the receiver has been applied in the antenna tracking system in some satcom earth station. A large number of experiments show that the receiver parameters is stable and thereliability of the tracking system also is greatly improved.%随着微电子技术和计算机技术的进步,电子线路的集成化已经成为中高频电路发展的一个重要方向,根据工程需要,采用进口集成芯片AD6459、MAX2605、AD633等设计了70 MHz基于锁相环的单脉冲跟踪接收机,相比原来的接收机,集成度高,硬件电路大大简化,成本低,调试方便,现已应用于某卫星通信地球站天线跟踪系统,大量的动态性能实验表明接收机参数稳定,同时使跟踪系统的可靠性也得到较大的提高.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(019)010【总页数】3页(P151-153)【关键词】集成化;AD6459;锁相环;自动增益控制;单脉冲【作者】白英芝【作者单位】中国电子科技集团公司,第三十九研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TN46随着电子技术的发展，接收机硬件系统越来越向着成本低、体积小、重量轻、耗电省、可靠性高的方向发展[1-2]。
单脉冲跟踪接收机相位自动校正的研究
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第３ ６卷
第 ７期
四 川 兵 工 学 报
２ ０ １ ５年 ７月
【 信息科学与控 制工程 】
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ｌ ８ ０ ９ ／ ｓ ｃ ｂ ｇ ｘ ｂ ２ ０ １ ５ ． ０ ７ ． ０ ２ ５
单 通 道 单脉 冲 跟 踪 系统 自动校 相 的设 计 与 实现
钟 水和 ， 王 建 ， 潘尧成 ， 陈玉龙
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ｇ ｌ ｅ Ｃ ｈ ｎｎ ａ ｅ ｌ Ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｌ Ｊ Ｉ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｏ ｒ ｄ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ， ２ ０ １ ５ （ ７ ） ： ９ ７— ９ ９ ．
Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ Ｃｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｍｏ ｎ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｔｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ｚ ＨＯ ＮＧ Ｓ ｈ ｕ ｉ — ｈ ｅ ，Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ ，Ｐ ＡＮ Ｙａ ｏ — ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｙｕ — ｌ ｏ ｎ ｇ
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ９ ５ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６— ０ ７ ０ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ７— ０ ０ ９ ７— ０ ４
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ Ｉ ｍ ｐｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｕｔ ｏ Ｐｈａ ｓ ｉ ｎｇ ｆ ｏ ｒ
（ ７ ） ： ９ ７— ９ ９ ．
Ｃｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ： Ｚ ＨＯＮＧ Ｓ ｈ ｕ ｉ － ｈ ｅ， Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ．Ｐ ＡＮ Ｙａ ｏ － ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ，ｅ ｔ ａ １ ． Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ Ｐ ｈ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｉ ｎ －
（ 中国酒泉卫 星发射 中心 ， 甘 肃 酒 泉 ７ ３ ２ ７ ５ ０ ）
摘要： 针对传统手 动校相存在操作 时间长 、 精度差 的缺点 ， 提 出了连续 波测速 雷达 的 自动校 相技术 ； 研究 了单通道单 脉 冲跟踪原理 ， 建 立了连续波测速雷 达的 自动校 相模 型 ， 采 用程序 技术实 现对 连续波测 速雷达 全 自动 校相 ； 试 验结
ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｔ ＣＷ ｖ ｅｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｍｏ ｎｏ ｐ ｕｌ ｓ ｅ；ＣＷ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｒ ａ ｄ ｒ ；ｃ ａ ｒ ｏ ｓ ｓ — ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ；ａ ｕ ｔ ｏ ｐｈ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ
果表 明 ： 采用该技术对 连续波测速雷达校 相后 ， 其交叉耦 合优于 １ ／ ２ ０ ， 收敛特性好 。
关键 词 ： 单通道单 脉冲 ； 连续 波测速雷达 ； 交叉耦合 ； 自动校相 本 文引用格 式 ： 钟水 和 ， 王建 ， 潘尧 成 ， 等． 单通 道单 脉冲跟踪 系统 自动校 相的设计 与实现 ［ Ｊ ］ ． 四川兵工学 报 ， ２ ０ １ ５