宽带信号角跟踪和四通道单脉冲方案

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1、第30卷第5期2011年lO月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．30No．5oCt．2011宽带信号角跟踪和四通道单脉冲方案。刘嘉兴(中国电子科技集团公司第十研究所·成都·610036)摘要：分析了宽带信号角跟踪的特殊问题及其实现方案。基于互相关函数的角误差检测方法，推导出了在非相关噪声及相关噪声背景下差路信号的输出信噪比及其角度随机误差的数学表达式，进而给出了带宽增益和最佳带宽的概念，以及提高输出信噪比的方法。为了在低栽噪比(C／N)时获得角捕获所需要的和路信号以及差路的归一化信号，提出了四通道单脉冲方案。最后归纳出了低c／N时宽带

2、信号角捕获和角跟踪的几种方法并提出了建议。关键词：角跟踪；宽带信号；互相关检测；角误差；归一化；单脉冲中图分类号：V556．6：TN953．5文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)05—0020一06DOI：CNKI：1I-4230／TV．20110920．1433．002StudyonAngularTrackingofWidebandSignalsandFour-ChannelMonopulseTechnologyLIUJiaxing(SouthwestInstituteofElectronicTechnology，Chengdu610036)Abstract：Thes

3、pecialproblemofwidebandsignalangulartrackingandimplementationareanalyzed．Usingangularerrordetectionmethodbasedoncrosscorrelationfunction，theoutputsignaltOnoiseratio(SNR)mathematicalex—pressionofsignalsfromthedifferencechannelanditsrandomangularerrorsarederivedinnon-correlationandcorre—lationnoise

4、backgrounds．Furthermore，theconceptsofbandwidthgainandoptimumbandwidthareproposedandthemethodtOimproveoutputSNRisgiven．Toobtainnormalizedsignalsfromthedifferenceandsumchannelsre—quiredbyangleacquisitionatlowC／N，afour-channelmonopulsesolutionisproposed．Methodsforangleacquisi—tionandangulartrackingo

5、fwidebandsignalsatlowC／Naresummarizedandsuggestionsaregiven．Keywords：AngularTracking；WidebandSignals；CrossCorrelationDetection；AngularError；Normalization)Monopulse0引言随着高速数传码速率呈数量级上升，宽带信号的角跟踪问题愈来愈引起人们的关注[1]。以往，在调频(FM)宽带信号的角跟踪中，常截取一小部分信号频谱而不用全频谱进行角跟踪。它实质上是把宽带信号变成了窄带信号，虽然简化了方案，却丢失了信号能量，致使角误差加大以及角跟踪灵

6、敏度降低。特别是在低C／N的宽带角跟踪中(例如用小天线的宽波束进行角引导时，其C／N就很低)，这种部分带宽法显然存在缺陷。较好的方法是对单脉冲和、差信号求解互相关函数【2剖，在时延相等和积分常数较大的条件下，可以将低C／N下的宽带差路信号解调出来。但这种互相关法带来一些特殊问题，而且为了使角伺服环路正常工作，还必须对角误差信号进行归一化。在伺服环路闭合以前还要进行角捕获，这通常是用检测和路信号实现的(例如和路自动增益控制(AGC))，但在低C／N时，常用的检测方法已不能检测出和路信号，这亦是一个技术关键。1宽带信号的比幅单脉冲跟踪原理一般的角跟踪系统是一个窄带系统，通常用单频信号来分析，

7、但宽带信号的角跟踪系统则要研究对信号全频谱的跟踪，因而有着很多特殊的问题，以经典的四喇叭比幅单脉冲为例进行讨论，如图1所示。*收稿日期：2011—02—28；修回日期：2011—05—19；网络出版时间：2011一09—2014：33网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／11．4230．TV．20110920．1433．002．html作者简介：刘嘉兴(1940--)，男．研究员．主要从事飞行