非相干扩频测控体制的多址干扰效应研究.pdf

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1、第3l卷2014年第5期上海航天AERoSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2014)05一0031一06非相干扩频测控体制的多址干扰效应研究张玉虎(上海宇航系统工程研究所，上海201109)摘要：对非相干扩频测控系统的多用户目标应用产生的多址效应进行了研究，分析了非相干扩频测控体制的原理和特点，给出了多址信道模型，讨论了多址效应的主要成因及解决措施。某应用样例表明：分析结果与实际测试数据一致。关键词：非相干扩频测控；多址效应；G01d码；唐检测器中图分类号：TN914．5文献标志码：AResearchonMulti—Addres

2、sEffectinNon—CoherentSpreadSpectrumTT&CSystemZHANGYu—hu(ShanghaiAerospaceSystemEngineering，Shanghai20l09，China)Abstract：Themulti—addresseffectofnon—coherentspreadspectrumTT&Csystemcausedbymulti—userswasstudiedinthispaper．Theprincipleandcharacteristicsofthenorl_coherentspreadspe

3、ctrumTT&Csystemwereanalyzed．ThemodeDfthemulti—channelwasgivenout．Themainreasonandmeasuresofthemulti—addresseffectwerediscussed．Someappllcationresultsshowedthattheanalysisresultwasagreedwiththerealtestdata．Keywor‘ls：DS／SSTT＆Csystem；Multiple_accesseffect；Goldcode；Tongdetector0引言航

4、天测控系统用于完成目标发现、遥测、遥控和测量定轨等综合保障任务。非相干扩频测控新体制保留了所有相干扩频测控的特性优点，是实现“点对点”单目标向“点对多”多目标测控、测量的标志性技术进步[1’2]。随着扩频通信和扩频码分多址(CD—MA)技术愈来愈成熟，利用其实现航天器多目标的测量和测控已得到业内的广泛共识。但对CDMA的多址效应影响研究不充分，多以扩频伪码的理想相关特性作为设计和实际应用的基础。本文对非相干扩频测控体制的多址干扰效应进行了研究。1非相干扩频测控体制1．1基本原理对非相干扩频测量体制，主要对应于相于扩频收稿日期：2012—07—17；修

5、回日期：2012—12—17作者简介：张玉虎(1962一)，男，研究员，主要从事航天飞行器测控系统及测控应答机技术研究。测量体制，是“点对点”向“点对多”测控测量的技术升级，同属微波统一扩频测控系统(S孓MUTTCS)。与传统相干残留或扩频(测控)测量体制比较，最大区别是可实现多目标同时(测控)测量和多站(测控)测量的统一。其基本原理如下。a)系统采用非相干伪码测距、多普勒测速方式，测距通过双向测伪距实现，测速通过双向测伪多普勒实现。b)上、下行信号采用测距帧结构，帧内所传信息是测距信息，上行测距帧可不调制信息，仅用于解距离模糊；下行测距帧可包含应答

6、机状态信息、上行伪距、伪多普勒测量信息、星上时间采样信息(用于星地对时)等。测距精度取决于测距支路伪码码元宽度和信号能量，无模糊距离取决于上行帧周期，数据采样率取决于下行测距帧频。星上接收和发射信道时钟共源以实现测速。c)采用非相干方式双向测距时，上下行链路的信息帧速率、信息速率及伪码速率无须相干，但上行伪码速率为上行信息位速率的整数倍，时钟相干；下行伪码速率为下行信息位速率的整数倍，时钟相干。上海航天AEROSPACESHANGI{AI第31卷2014年第5期若能实现载波与伪码速率构成整数倍关系并相干，则可开发载波相位测伪距功能，以进一步提高测距精

7、度。d)测量精度取决于测距支路伪码码元宽度和信号能量，无模糊距离取决于上行测量帧周期，数据采样率取决于下行测量帧频。天／地系统组成如图1所示。测量信息I三些n变颁咂孚倒一遥控数据PNa址弘。-Tc测量信息l；竺l’l变频咂亟犁一PNu2R(面空间组成部分p^，遥控数据I’m_Tc测量信息l笪墨H蛮炳咂孕倒一遥测数据PN邺掣a·-m测量信息I互望rtl变频咂亟掣一PNd2Rrh、撤面绸成韶分图1扩频体制微波统一测控系统组成Fig．1SchemeofspreadspectmmMU-TT&Csystem1．2特点非相干扩频测控原理如图2所示，其测量体制特点

8、如下。a)码分多址：采用多组扩频伪码，实现测量、遥测、遥控和数据传输信道的码分多址(CDMA)。b)多码合一