两种DLL鉴相器算法及其在高动态环境下的应用
高速摄影机DIC动态测量系统用于岩石高速压缩破坏分析
高速摄影机DIC动态测量系统用于岩石高速压缩破坏分析随着高速、高分辨率数字图像技术的快速发展,数字图像相关（DIC）测量技术已经在结构三维动态变形测量中得到很好的应用。
但由于空间分辨率的增加和采集帧率的提高，使得需要高速摄像机搭配DIC应用场景也大大增加。
新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统，结合高分辨率、高帧率的高速摄像机使用，可满足各类位移轨迹测量、动态轨迹追踪、速度与加速度测量、破坏性实验的要求。
矿山岩石多为不连续面所切割、具有各自异性及非均质性的天然地质，在裂隙及孔隙含水含气的情况下，岩石力学性能比较复杂。
某大学实验室为研究岩石力学发生破坏的机理，采用新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统进行岩石高速压缩测试，分析岩石试件的强度、变形特性。
高速压缩测试难题矿产常赋存于恶劣的地质环境，必须考虑岩石各种应力的影响。
传统的岩石高速压缩试验，采用应变片进行应变测量。
应变片具有高灵敏度和精度，缺点是偏向于点测量固定方向应变，不能实现全域测量。
如果被测物发生较大范围的变形或断裂，或者是大型的工程面测量，应变片对这些测量任务都无法胜任，无法准确测得应变最大区域。
高速DIC动态测量方案新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统，不仅能满足一般的岩石压缩实验，得到岩石压缩全场应变和位移数据，而且还能满足小试样、大应变量等测试分析全域的应变大小和裂纹扩展跟踪等，大大丰富了岩石压缩测试的手段。
新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统典型配置该大学实验室采用相似材料模拟法，模拟岩石性质的相似材料，通过高速压缩试验机加载，采用新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统进行图像采集和数据分析，分析原型岩石在压缩过程中发生的力学现象及过程。
试验在刚性压力试验机上进行，刚性压力试验机由轴向位移和横向位移速率共同控制，设定轴向位移加载速率，以高速的加载速度对岩石试件进行加载。
试验的过程中，新拓三维高速摄影机DIC动态测量系统同步进行图像采集，由分析软件换算成对应的应力与应变数据传输到系统终端，保证数据的完整与准确。
鉴相器简介介绍
鉴相器的工作原理
鉴相器通过比较两个输入信号的相位差异来工作 。
当两个输入信号的相位差发生变化时，鉴相器的 输出也会相应地变化。
鉴相器的输出通常与输入信号之间的相位差成正 比。
鉴相器的分类
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鉴相器可以按照工作原理和输 出类型进行分类。
根据工作原理，鉴相器可以分 为模拟鉴相器和数字鉴相器。
自适应和学习能力
智能鉴相器具有自适应和学习能 力，它能够根据输入信号的特点 和变化，自动调整检测算法和参 数，从而提高检测精度和稳定性 。
发展前景广阔
智能鉴相器具有广泛的发展前景 ，它在未来将能够应用于更多领 域，如生物医学、环境监测、智 能制造等。同时，随着人工智能 技术的不断进步，智能鉴相器的 性能也将得到进一步提升。
主要生产商及产品类型
目前，鉴相器市场的主要生产商 包括Keysight、Anritsu、
Agilent、Rohde & Schwarz等 。
这些公司主要提供不同类型的鉴 相器产品，以满足不同领域和应
用的需求。
此外，还有一些国内企业和科研 机构也在积极开发和生产鉴相器
产品。
技术发展趋势预测
随着科技的不断发展，鉴相器技术也将不断升级和完善。
连接电源和信号线
将鉴相器的电源线和信号 线连接到相应的电源和信 号源上。
通电调试
给鉴相器通电，根据设计 要求和性能指标进行调试 ，确保其正常工作并达到 预期效果。
质量检测与评估
检查外观质量
检查鉴相器的外观是否平整、干净，无明显缺陷或划痕。
测试性能指标
使用专业测试设备和方法，对鉴相器的各项性能指标进行测试和评 估，如灵敏度、线性范围、相位差等。
DLL设计介绍
DLL设计延迟锁相环（DLL）能够减少芯片时钟缓冲延时与改进I/O 时序空余，所以广泛应用于微处理器、存储器与通行IC 设计中。
同时DLL 还可以用于生成多时钟信号用于内建自测试电路中。
DLL 主要的功能是在电压控制延迟线（VCDL）的最后一级输出的输出时钟与输入时钟进行时钟相位对齐。
当相位对齐后，VCDL 中的内部延迟级能够提供不同相位的时钟信号，提供相位位移的功能。
然而，时钟上升斜率与数字电路的集成度使DLL 相位对齐难度增加。
比如，电源电压稳定性与数字电路在开关过程中产生的衬底噪声都会影响DLL 的正常工作，导致输出时钟产生抖动。
因此在DLL 设计中，需要从宽锁相幅度、低抖动与锁相速度上进行权衡设计。
在DLL 中，输入时钟信号通过VCDL，在VCDL 的每一级输出中产生相位偏移。
VCDL 中每一级中的相位偏移程度由低通滤波过的电压进行控制。
DLL中通过鉴相器（PD）来对输入时钟与输出时钟进行相位比较，通过PD 通过比较相位错位信息产生电压或电流信号输入到电荷泵（CP）中。
电荷泵通过鉴相器的信号调节低通滤波器的电压，该电压改变VCDL 中延迟级的延迟时间。
由于DLL 是个负反馈系统，通过负反馈机制，相位错位被逐渐的减少直到消失，这时VCDL 的本身输出时钟与输入时钟相同，低通滤波器的电压保持稳定，DLL锁定输入时钟。
DLL 的环路结构分两种，一种是输入参考时钟与DLL 的输出时钟进行比较，这种结构的DLL 通常使用于频率综合，时钟产生与信号同步应用中。
如下图所示一种是输入参考时钟与不相关的时钟进行比较，这种DLL 需要 2 个输入时钟，该结构主要应用于时钟恢复电路中。
如下图所示第一种DLL 结构是最常见的结构，所以对该种结构进行比较简单的分析介绍。
DLL 是一个非线性负反馈系统，然而对DLL 分析都是通过进行线性分析，线性分析虽然不能提供比较精确的结构，但是通过一阶近似线性分析还是能提供比较有用的指导。
《应用于LVDS的锁相环电路研究》
《应用于LVDS的锁相环电路研究》一、引言随着科技的快速发展，现代电子设备在速度、准确性和效率等方面有着更高的需求。
在此背景下，锁相环（PLL）电路因其能够提供精确的频率和相位同步功能，在通信、数据传输和时钟恢复等领域得到了广泛应用。
而LVDS（低电压差分信号）作为一种高速、低噪声的数据传输技术，与锁相环电路的结合更是为高速数据传输提供了可靠的技术支持。
本文将针对应用于LVDS 的锁相环电路进行深入研究。
二、LVDS技术概述LVDS是一种用于高速数据传输的低电压差分信号技术。
其优点包括低功耗、低噪声、高数据速率以及高抗干扰能力等。
LVDS信号传输过程中，通过差分驱动器和接收器将数据以差分形式进行传输，大大提高了数据的稳定性和可靠性。
三、锁相环电路的基本原理锁相环电路是一种能够自动调整输出信号的频率和相位，使其与输入信号保持一致或特定关系的电路。
它主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成。
鉴相器用于检测输入信号与输出信号之间的相位差；环路滤波器则用于滤除鉴相器输出中的高频噪声和干扰，为压控振荡器提供稳定的控制电压；压控振荡器则根据控制电压调整其输出频率和相位。
四、应用于LVDS的锁相环电路设计在LVDS系统中，锁相环电路的作用是恢复和同步接收到的数据时钟信号。
针对LVDS的特殊需求，锁相环电路设计需考虑以下因素：1. 高速性能：为适应LVDS的高速数据传输需求，锁相环电路应具备高速响应和快速锁定能力。
2. 低噪声：LVDS系统要求低噪声信号传输，因此锁相环电路应具备低噪声性能。
3. 稳定性：为保证数据的准确传输，锁相环电路应具有良好的稳定性。
根据上述要求，应用于LVDS的锁相环电路设计可以采取以下策略：五、锁相环电路的硬件设计在设计针对LVDS系统的锁相环电路时，我们需要综合考虑硬件架构和元件选择。
鉴相器是电路的核心部分之一，应选择具有高灵敏度和低噪声特性的鉴相器，以准确检测输入信号与输出信号的相位差。
211018232_一种北斗三号短报文终端的快速捕获算法
现代电子技术Modern Electronics Technique2023年4月1日第46卷第7期Apr.2023Vol.46No.70引言北斗三号全球组网导航卫星系统是我国独立自主建成的，核心部件国产化率达100%。
该系统于2020年7月31日建成并向全球提供服务，具有定位、授时、星基增强、短报文通信、应急搜救等业务[1]。
3颗静止轨道卫星搭载了区域短报文通信载荷，报文长度可达1000汉字；14颗中轨道MEO （Medium Earth Orbit ）卫星搭载了全球短报文通信载荷，报文长度可达40汉字[2]。
利用北斗卫星系统全球性、全天候的特点，全球短报文通信系统可以满足长远距离、高动态的使用需求。
由于MEO 卫星非静止轨道的特性，相对于地面移动终端存在较大的多普勒频移，本文提出一种快速的捕获跟踪算法，可以实现12km/s 使用条件下的捕获和跟踪。
1捕获跟踪算法1.1捕获算法捕获算法使用FPGA 编程实现，并留有相应接口由DSP 配置系统选择、捕获卫星号、多普勒参数、捕获码相位范围、非相干累加次数等参数。
频率捕获算法采用并行相关+FFT 的传统架构，通过大量的仿真数据，验证不同的并行路数和FFT 点数下的捕获性能。
最终确定了1000路64点FFT 的设计方案。
原理框图如图1所示。
捕获模块的软件设计基于并行相关+FFT 方法，设计成为多系统、多频点的兼容捕获结构，可通过配置捕获分时捕获任意系统中的卫星信号。
设计中默认采用1000路并行相关，50μs 短时相干积分，20个短时相干积分结果做64点FFT ，并进行40次非相干累加，以提高捕获灵敏度，工作在248MHz 时钟频率下，单次捕获一颗星时间为20ms 左右（不算数据缓存时间）。
一种北斗三号短报文终端的快速捕获算法蔡文炳1，陈美杉2，张银辉1，徐峰2，潘鑫2（1.北京跟踪与通信技术研究所，北京100094；2.北京空间飞行器总体设计部，北京100094）摘要：北斗三号全球短报文通信系统可以满足全球、全天候、长远距离、高动态的使用需求。
高动态跳频载波跟踪技术
第４４卷 第２期系统工程与电子技术Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．２２０２２年２月ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＦｅｂｒｕａｒｙ ２０２２文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２２）０２ ０６７７ ０７ 网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２１０３２４；修回日期：２０２１０５２０；网络优先出版日期：２０２１０８２７。
网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２１０８２７．０９４９．００４．ｈｔｍｌ 通讯作者．引用格式：刘艺，周晓雄，程广俊．高动态跳频载波跟踪技术［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２２，４４（２）：６７７ ６８３．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＬＩＵＹ，ＺＨＯＵＸＸ，ＣＨＥＮＧＧＪ．Ｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃｃａｒｒｉｅｒｔｒａｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２２，４４（２）：６７７ ６８３．高动态跳频载波跟踪技术刘 艺 ，周晓雄，程广俊（北京遥感设备研究所，北京１００８５４） 摘 要：在无人机或导弹等高速运动目标间建立稳定、可靠的通信链路，需要突破高动态下的载波跟踪技术，考虑跳频通信系统的突发传输模式，本文提出基于开环最大似然估计（ｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ＭＬＥ）和扩展卡尔曼滤波跟踪算法的高动态载波信号跟踪技术。
通过理论和仿真分析证实了该算法可有效克服传统环路的缺点，能够在低载噪比下稳定工作且跟踪频率误差小，可快速实现高动态环境下载波跟踪。
尤其对于初速度为３００ｍ／ｓ，初始加速度为１５犵，加加速度为每秒６０犵的高动态场景，本算法在低载噪比为３５ｄＢ Ｈｚ时锁定不同跳频频率的锁定时间缩短到传统算法的１％～２０％，效果显著。
关键词：载波跟踪；最大似然估计；高动态；扩展卡尔曼滤波器中图分类号：ＴＮ９１１ 文献标志码：Ａ 犇犗犐：１０．１２３０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０６Ｘ．２０２２．０２．３９犎犻犵犺犱狔狀犪犿犻犮犮犪狉狉犻犲狉狋狉犪犮犽犻狀犵狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔犻狀犳狉犲狇狌犲狀犮狔犺狅狆狆犻狀犵狊狔狊狋犲犿狊ＬＩＵＹｉ ，ＺＨＯＵＸｉａｏｘｉｏｎｇ，ＣＨＥＮＧＧｕａｎｇｊｕｎ（犅犲犻犼犻狀犵犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犚犲犿狅狋犲犛犲狀狊犻狀犵犈狇狌犻狆犿犲狀狋，犅犲犻犼犻狀犵１００８５４，犆犺犻狀犪） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｌｉｎｋｓｂｅｔｗｅｅｎｕｎｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｏｒｍｉｓｓｉｌｅｓ，ｗｅｎｅｅｄｔｏｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｕｎｄｅｒｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃｃａｒｒｉｅｒｃａｐｔｕｒｅａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｏｐｐｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｕｒｓｔｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｄｅ，ａｎｏｐｅｎｌｏｏｐｏｆｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ（ＭＬＥ）ａｎｄｅｘｔｅｎｄｅｄＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒｉｓａｆａｖｏｒａｂｌｅｃｈｏｉｃｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｔｒａｃｋｉｎｇｉｎｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｒａｗｂａｃｋｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｏｐ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｒａｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｗｏｒｋｓｔｅａｄｉｌｙｉｎｔｈｅｌｏｗｃａｒｒｉｅｒｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ，ａｎｄｃａｎｑｕｉｃｋｌｙｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｔｒａｃｋｉｎｇａｔｌｏｗｅｒｒｏｒｒａｔｅｏｆｃａｒｒｉｅｒｔｒａｃｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃｓｃｅｎｅｗｉｔｈｉｎｉｔｉａｌｓｐｅｅｄｏｆ３００ｍ／ｓ，ｉｎｉｔｉａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆ１５犵ａｎｄｊｅｒｋｏｆ６０犵ｐｅｒｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｃａｐｔｕｒｅａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｒｅｄｕｃｅｄｔｏ１％～２０％ｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｏｐａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｈｅｎｔｈｅｌｏｗｃａｒｒｉｅｒｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏｉｓ３５ｄＢ Ｈｚ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃａｒｒｉｅｒｔｒａｃｋｉｎｇ；ｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ（ＭＬＥ）；ｈｉｇｈｄｙｎａｍｉｃ；ｅｘｔｅｎｄｅｄＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ０ 引 言复杂的战场环境下，无人机、导弹等高速飞行体在高动态环境下的通信问题已日益成为研究热点。
GPS软件接收机跟踪环路设计
GPS软件接收机跟踪环路设计李豹;曹可劲;马建国【摘要】GPS软件接收机跟踪环路的设计在环路参数与鉴相器选择上有很大空间.在分析GPS跟踪原理的基础上,对比码环与载波环不同鉴相器的性能,然后在不同环路参数下对跟踪效果进行了仿真比较,最后选择一组鉴相器并设计合适的环路参数,对实际采集的GPS中频信号进行跟踪,跟踪结果验证了设计环路的有效性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2010(018)002【总页数】3页(P4-6)【关键词】GPS;软件接收机;跟踪;二阶锁相环【作者】李豹;曹可劲;马建国【作者单位】海军工程大学导航工程系,湖北,武汉,430033;海军工程大学导航工程系,湖北,武汉,430033;海军工程大学导航工程系,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TN966.4接收机是全球导航定位系统（GPS）用户端的主要设备，随着软件无线电技术的发展，软件接收机由于其灵活、可扩展、经济等优点成为当前的研究热点[1]。
而GPS信号的捕获与跟踪是软件接收机的核心部分。
捕获算法中，并行码频域搜索算法由于其无可比拟的速度优势已成为经典算法，而跟踪算法在环路鉴相器以及环路参数的选择上却很灵活。
目前国内GPS软件接收机跟踪环路参数设计多根据已有经验值[2]，文献[3]给出部分参数的设计准则，但尚无不同环路参数的对比研究。
本文在分析GPS软件接收机跟踪原理的基础上，首先比较码环与载波环不同鉴相器的性能，然后对二阶锁相环中不同环路参数设置下的跟踪效果进行仿真分析，最后设计了合适的码环与载波环路，并用实际采集的GPS数据论证了所设计环路的有效性，为GPS软件接收机跟踪环路的设计提供了参考。
1 GPS跟踪基本原理1.1 数学原理GPS信号跟踪是利用捕获到的粗略码相位和载波多普勒频移实现本地信号与输入信号的准确同步，从而提取出导航电文。
其数学原理[4]97如下：单颗GPS卫星信号经滤波、下变频、A/D转换后得到数字中频信号，其数学模型为：式中，sk（n）为中频信号，Ck（n）为 C/A 码，Dk（n）为导航电文，ωIF为中频信号角频率，e（n）为噪声信号，k为某颗卫星编号。
利用高速摄像机和DIC技术测量岩石破坏瞬态力学特征
利用高速摄像机和DIC技术测量岩石破坏瞬态力学特征模拟试验对不同的岩石在压缩条件下的力学性质及破坏特点进行分析，已被广泛应用于工程建设，指导工程结构的施工和基础结构强化设计。
新拓三维非接触式DIC高速测量系统，两台高速摄像机拍摄岩体力学瞬态位移，分析岩体受外力情况下失效形式、失效位置、面积和发展趋势，为工程建筑的材料和结构安全评估提供一种可靠科研工具。
DIC高速测量系统应用于岩石力学测试传统的接触式二维测量方案，无法确定物体表面上点的三维空间位置，对于具有曲率的岩石力学测试，以及发生离面位移的测试，二维测量方案在岩石力学测试中具有诸多限制。
新拓三维非接触式DIC高速测量系统，基于数字散斑匹配技术，结合高速摄像机可以拍摄高速运动状态下的高分辨率图像，DIC分析软件高速图像分析岩石全场变形、局部变形、剪切带演化过程等进行分析，对于岩石力学的发展和完善具有重要推动作用。
新拓三维非接触式DIC高速测量系统，已广泛应用于建筑工程材料测试，岩石压缩测试、岩石劈裂测试、岩石裂纹扩展测试等，获取岩石破坏演化过程的应变和位移数据，为土木工程结构安全评估提供数据支撑。
岩石压缩应变测量采用新拓三维非接触式DIC高速测量系统，搭配高速相机，以5000帧的非接触采集频率方式监测圆柱体岩石样本，同时进行压缩实验。
在加载过程中，采用黑白点阵跟踪样本的变形。
新拓三维非接触式DIC高速测量系统用于不同载荷条件下岩石损害过程的图像处理、可视化和分析。
1、圆柱体岩石破坏过程分析岩石材料在压缩破坏过程中，新拓三维非接触式DIC高速测量系统测量分析其损伤应变场分布，压缩过程中其表面损伤应变较大的区域萌生出微裂纹，并且最终扩展成宏观主裂纹，其表面损伤应变较大的区域出现失稳，损伤应变场可用于分析岩石材料的损伤演化行为。
1）岩石压缩加载位移场三维区域XYZ方向合位移云图测量位置如上图所示，分析其表面点点之间距离变化，分析其受压时参数如下图：竖向点点距离长度曲线竖向点点距离相对变化曲线横向向点点距离长度曲线横向点点距离相对变化曲线通过数据分析发现，压缩时岩石样品竖向表面点点距离压缩量为最大0.55mm左右，横向向表面点点距离膨胀量为最大0.03mm左右，数据的丰富性、一致性以及精度均满足要求。
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Ｔｗｏ ＤＬＬ ａ ｅ Ｄｅ ｅ ｔ ｒ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｓ ａ ｐｌｃ ｔ ｏ Ｐｈ ｓ ｔ ｃ ｏ ｇ ｒ ｔ ｎｄ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ
ｉ ｉ ｈ Ｄ ｙ ｍ ｉ ｎ Ｈ ｇ ｎａ ｃ Ｅｎｖ ｒ ｎ ｅ ｉ ｏ ｍ ｎｔ
两 种 Ｄ Ｌ鉴 相 器算 法及 其在 高动 态 环 境 下 的应 用 Ｌ
马 龙 ， 仕 成 ， 志 国 ， 王 刘 赵
（ 二炮兵 工程大学 ， 安 第 西
欣
７０２ ） １０ ５
摘
要 ： 对 高 动 态 应 用 环 境 ， 究 了 两 种 基 于 延 迟 锁 定 环 结 构 的 码 环 鉴 相 器 算 法 。 首 先 采 用 理 论 分 析 的 方 法 对 两 种 鉴 针 研
Ｍ Ａ Ｌｏｎ ｇ，Ｗ ＡＮＧ Ｓｈｉｃ ｎｇ，ＬＩ Ｚｈｉｇｕｏ，ＺＨＡＯ ｎ — ｈｅ Ｕ — Ｘｉ
（ ｅＳｅｏ ｄ Ａｒｉｌｒ ｇｉｅｒｎ ｎｖ ｒｉｙ，ｘｉ ａ １ ０ ５ Ｔｈ ｃｎ ｔｌｅｙ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ ｕ ｉｅｓｔ ’ ｎ ７ ０ ２ ，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
波不 易 得 到 ， 很少 采 用 ； 积 功 率 型 、 放 点 超前 减 滞 后 功率 型 和超 前减滞 后 包络 型鉴 相器 对信 号 强度 和 载 波多普 勒 频移 估计 的精度 十分 敏感 ， 能不 稳 定 ， 性 在 环 路进 入 锁定 之前 对 信号 强弱及 载 频偏 差进 行估 计 以消 除其 影 响是 比较 困难 的［ ］ 归一化 超 前减 滞后 ２。 包 络 型鉴 相器 由于其 良好 的线 性性 和较 强 的鲁 棒性 在实 际 应 用 中最 为 广 泛 ， 而却 存 在 一 个 主要 的 缺 然
Ｖｏ ．３ Ｎｏ １ １ ７． ． ０ Ｏｃ ． ０ ２ ｔ ２ １
火 力 与 指 挥 控 制
Ｆ ｒ ｏ ｔｏ ＆ Ｃｏ ｉｅＣ ｎ ｒ ｌ ｍｍａ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｏ ｔｏ
第３ ７卷
第 １ Ｏห้องสมุดไป่ตู้
２１ ０ ２年 ｌ Ｏ月
文 章 编 号 ： ０ ２０ ４ （ ０ ２ １ — １ ９ ０ １ ０ —６ ０ ２ １ ） ００ ３ —４
引 言
在 ＧＰ Ｓ跟 踪 环 路 中， Ｌ Ｄ Ｌ鉴 相 器 的输 出应 是 码 相 位偏 差 的单 调 增 函数 ， 偏 差 较 小 （ 在 Ｏ附 近
的某 一 范 围 内） 时具 有近 似 的线性 特 性 。 能 良好 的 性 鉴 相 器 不 仅 要 有 较 大 的鉴 相 范 围 和 较 小 的 鉴 相 误
ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ Ｔｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｔ ｅ ｔ ｌ ｏ ｉｈ ｓ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ｂ ｓ ｎ ｈ ｏ ｅ ｉ ａ ｎ ｉｏ ｍ ｎ ． ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ｈ ＷＯ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｒ ｏ ａ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉ ｌ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｔ ｌ ｖ ｃ ｍ ｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌ ｔ ｏ ｔ ｏ ａ ｄ ｈ ｇ ｙ ａ ｃ Ｆ ｄ ｔ ． Ｔｈ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｔ ｏ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｍｅ ｈ ｄ ｗｉｈ ｌ ｗ ｎ ｉ ｈ ｄ ｎ ｍｉｓ Ｉ ａ ａ ｅ ｖ ｌ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉ ａ ｅ ｔ ａ ｄ ｂ ｔ ｆ ｔ ｌ ｏ ｉ ｍｓ ｄ ｔ ｃ ｎ ｒ ｃ ｈ ｏ ｅ ｏ ｆ ｅ ｆ ｅ ｔｖ ｌ ． Ａｔ ｔ ｅ ｓ ｍｅ ｔｍｅ ｔ ｐ ｉ ｔ ｕ ｈ ｉ ｏ ｈ ｏ ｗｏ ａ ｇ ｒ ｔ ｈ ｅ ｅ ｔａ ｄ ｔ ａ ｔ ｔ ｅ ｃ ｄ ｆｓ ｔｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｙ ｈ ａ ｉ ，ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔｔ ｅｒ ｏ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ，ｗｈ ｃ ｓ ｖ ｒ ｓ ｆ ｌ ｆ ｒ ｔ ｅ ｄ ｓ ｇ ｎ ｍｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｉ ｈ ｄ ｎ ｍ ｉｓ ｗｎ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｃ ｉ ｈ ｉ ｅ ｙ ｕ ｅ ｕ ｏ ｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｌｍ ｎ ａ ｉ ｆ ｈ ｇ ｙ ａ ｃ ｏ ＧＰＳ ｓｇ ａ ｒ ｃ ｉ ｇ ｌ ｏ ． ｉ ｎ ｌｔ ａ ｋ ｎ ｏ ｐ Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｇ ｙ ａ ｉｓ ｓｇ ａ ｒ ｃ ｉ ｇ， ｈ ｓ ｅ ｅ ｔ ｒ ｐ ａ ｅ ｔ ａ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｈ ｄ ｎ ｍ ｃ ， ｉ ｎ ｌｔ ａ ｋ ｎ ｐ ａ ｅ ｄ ｔ ｃ ｏ ， ｈ ｓ ｒ ｃ ｉ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ： ｓ ｒ ｃ Ｔｗ ｏ ｐｈ ｓ ｄ ｔ ｃ ｏ ａ ｇ ｉｈ ｓ ａ ｅ ｏｎ ａ ｅ ｅ ｅ ｔ ｒ ｌ ｏｒｔ ｍ ｂ ｓ ｄ ＤＬＬ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ａ ｅ ｔ ｄ ｅ ｆ ｒ ｉ ｄ ａ ｉｓ ｔ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｉ ｄ ｏ ｈ ｇｈ ｙｎ ｍ ｃ
化 超前 减 滞后 包络 型 。 管理论 上 相干 型 ＤＬ 能够 尽 Ｌ 达 到 最 好 的跟 踪 精 度 ， 要求 载 波 相 位 跟 踪处 于 同 但
步状 态且 对 周跳 敏感 ； ＧＰ 而 Ｓ接 收机 多 工作 在 低信 噪 比条件 下 ， 且信 号上 有数 据调 制 ， 高质 量 的相 干载
相 器 的 性 能 进 行 了对 比 ， 后 利 用 模 拟 中频 数 据 和 真 实 中 频 数 据 ， 别 对 两 种 算 法 在 低 动 态 和 高 动 态 环 境 下 的 鉴 相 性 能 进 行 然 分
了实 验 对 比研 究 。结 果 表 明 ， 种 鉴 相 器 都 能 对 码 相 位 进 行 准 确 鉴 相 和 牵 引 。 同 时 ， 对 两 种方 法进 行 对 比 分 析 的 基 础 上 ， 两 在 给 出 了两 种 鉴 相 器 算 法 各 自适 用 的 条 件 ， 高 动 态 ＧＰ 对 Ｓ跟 踪 环 路 的 设 计 实 现有 一 定 的理 论 指 导 意 义 。 关 键 词 ： 动 态 ， 号 跟 踪 ， 相 器 ， 位 牵 引 高 信 鉴 相