基于相控阵天基测控通信的新颖通道幅相校正算法
赵奕 杨艳秋 王宗 重庆市公安局
摘 要： 针对相控阵天基测控通信卫星天线口径尺寸、转发器功率受限等特点，提出了一种基于PN编码和无数据调制BPSK的校正算法。同时，结合多周期相干积累，在低信噪比下保证通道幅相校正精度。从仿真试验可以看出，该方法具有低截获、抗阻塞干扰等特点。
关键词： 相控阵技术 天基测控通信 校准数据处理器 BPSK校正
引言
现代通信技术的快速发展，对警务工作提出了新的技术要求，也是新时期警务通信接入业务的需求。因此，相控阵测控技术逐渐成为警务、军事等通信系统中的一个研究热点。目前在警用无人侦查机上已经得到广泛使用，相信在不久的将来必将更广泛地应用到其他警务通信行业中。通道幅相校正技术是相控阵天基测控通信的关键技术之一，其成功与否将直接影响相控阵天线的波束形成质量和波束指向精度，直接关系到中继卫星与航天飞行器之间通信链路的建立。通常，雷达相控阵系统通过高信噪声比（约20dB～30dB）来保证通道幅相校正精度：幅度校正精度≤0.8dB（rms），相位校正精度≤30（rms），但对于相控阵天基测控通信系统既要求校正信号具有低截获、抗阻塞干扰的特点，又受到卫星天线口径尺寸、转发器功率受限的局限，使得校正信号信噪比低（约-10dB～-6dB），因此点频连续波校正技术不适合相控阵天基测控通信。
鉴于此，本文提出了一种基于PN编码+无数据调制BPSK校正的算法，并结合多周期相干积累在-10dB～-6dB信噪比下，保证通道幅相校正精度：幅度校正精度≤0.2dB（rms），相位校正精度≤1.50（rms）。
一、系统模型
相控阵天基测控通信校正模型如下：
前向/返向链路校正时，校正天线接收/发射校正信号，校准数据处理器CDPE（Calibration Data Process Equiment）进行前向/返向链路各通道幅相差估计，并将估计值送入波束控制单元进行前向/返向波束权系数修正。
前向/返向校正信号采用PN码（m序列）+无数据调制BPSK信号形式，即：
这个值大约是2ns ，即波程差为波长的整数倍（该值相对于PN码片宽度而言可忽略不计），对应造成的空间相差
是
内任意值，从而上式可改写为：
其中
为校正信号幅度，
为频综相差，
为PN编码序列，取值为1或者-1。
下面针对返向链路做具体数学分析。校正信号经校正天线发射后到达相控阵（Mounted on TDRS）各阵列单元的时间会有不同。假设到达第
个天线单元时延为
第
个天线单元接收到的信号为：
设两个相距最远单元之间的波程差为：
应用求随机变量函数分布的方法，直角坐标映射到极坐标，得到（
，Φ ）的二维分布：
进行智慧城市建设是当前城市信息化建设的重要阶段，在城市有效地推进数字化信息化的建设是城市不断进步的重要标志，也是城市发展的具体成果的表现。但是，如果对信息化不能科学合理地利用，将很难建成智慧型城市。在对城市进行智慧型建设过程中，测绘地理信息数据库将提供很大的帮助，地理信息数据库中的数据会对智慧城市建设提供方向性的帮助和预测。为了推进我国践行数字化城市的建设，我国大部分地区已经完成了基础性的测绘地理信息的数据覆盖，渐渐形成了以点概面从国家到省市的动态地理信息的局面，通过各个部门相互协同合作，我国测绘地理信息的数据精度已经足够满足我国智慧城市建设。
nk (t )指接收机收到的背景辐射噪声以及接收机内部热噪声之和，两者皆为平稳的高斯随机过程。
校正信号被接收后经FDM合成、放大、变频后由Ka频段天线传发回地面，地面变频后经FDM分离还原为30路通道信号送至CDPE。在经过了如此长的链路传输后，信号被附加了时延、幅度以及相位失真。CDPE输入端第k个通道的校正信号为：
在噪声的影响下
及
均为随机过程，为了评估一定信噪比下幅相检测的误差范围，需要求出
及
概率分布。
其中
和
为功率相等且彼此独立的基带高斯白噪声。
根据3σ规则，随机变量取值区间为
误差为
归一化并取对数后得：
当不同通道间
差比较大（如相当PN码片宽度1/8以上）时，通道幅相校正前需进行通道时延估计和时延均衡，消除通道间时延不一致对幅相估计精度的影响。
二、通道幅度和相位检测算法
与常规通道幅相估计算法相比，本算法有两点显著优势：（1）幅相估计前先进行PN码捕获，捕获后再启动通道幅相估计；（2）通道幅相估计算法的处理对象是I、Q支路PN码相关峰值，不是接收信号本身。根据校正信号形式，本算法可以从两方面获得信噪比改善：（1）PN码相关得益；（2）由于无数据调制，对应接收端PN码相关峰无极性变化，这样通道幅相估计时可以利用多周期相干积累来改善信噪比。
制浆中段废水是纸浆经洗涤、筛选、漂白产生的废水[1]，废水量大，主要污染物为木素及其衍生物，这些物质使得废水颜色呈浅棕到深褐色。废水中的有毒及大分子质量的物质很难被微生物降解，导致废水经物化、生化方法处理后，仍存在色度较大、CODCr较高等问题，难以达到我国制浆造纸工业水污染物排放标准(GB 3544—2008)。
结构调整就是在翻译的过程中对译文进行重新调整和安排。结构调整主要是由于中英读者在思维方式和阅读习惯上的差异。例如，汉语在叙述时注重逻辑联系，而英语则首先表达核心内容8。所以，在进行汉译英的时候，有时需要调整翻译顺序，以符合英语的表达习惯。
通道幅度和相位的检测变量分别为：
“如果没有董总，银隆可能真过不了这一关。”11月22日，在接受《中国经济周刊》采访时，珠海银隆新能源股份有限公司（下称“银隆”）董事长卢春泉这样评价董明珠对银隆的影响。
其中
及
分别为I、Q路匹配滤波器输出的相关峰值。
其中
为接收中频频率，
表示第k个天线单元引入的通道增益、时延以及相移。
是一个带限高斯白噪声，可表示为：
CDPE输入端第1个通道的校正信号记为：
式中
分别是载波功率、频率和相位差。
是PN码序列，
为信号时延。
是单边功率谱密度为
的加性窄带高斯随机过程。匹配滤波器输出
和
均为窄带高斯随机过程，令
和
表示在给定
条件下时刻随机过程的取值，
和
为高斯随机变量，且相互独立。
本文以河套灌区为研究对象，针对采用黄河水作为滴灌水源所面临的泥沙过滤、水量调蓄以及高效利用等突出问题，通过研究分析获得如下结论：
假设接收机输入端信噪比
则上式可改写为：
马国平放下望远镜，当机立断地命令陈山利、牛力军、恭建兵三人迂回过去，堵住日军下山路，他亲率人马前后夹击
（一）幅度检测值A的边缘分布
匹配滤波器输出已获得扩频增益，再结合多周期相干积累，可以认为检测变量
及Φ 是在大信噪比条件下进行。此时幅度值
的一维概率密度近似于高斯分布：
从理论上讲，只要估计出通道增益
、通道相偏
，并根据
和
对波束形成权矢量作出修正，就能保证波束形成质量和波束指向。
其中M 为 相关长度， B 为 基带信号的带宽，则（ ，
）为一个二维随机变量，其联合概率密度为：
一方面，完善财务岗位的管理制度，注重财务人员专业素养提升。对于财务人员而言，岗位管理制度影响着个人的工作行为、理念和专业素养等各方面。新时代下，应当从财务岗位管理制度的完善入手，要求财务人员从计划管理、预算、决策和整理分析等方面提升加大学习力度，以逐步提升专业素养；
（二）相位检测值Φ的边缘分布
在大信噪比条件下，相位检测值近似于高斯分布：
其均值为θ，方差为
表示信号幅度与窄带噪声标准离差之比，即匹配滤波器输出端信噪比。
根据
规则，随机变量取值区间为
手术前，两组患者血清 CRP、IL-6、TNF-α 及IL-8水平比较，差异无统计学意义(P＞0.05);术后第3天，2组患者血清 CRP、IL-6、TNF-α及 IL-8水平显著高于手术前，开腹组显著高于联合组，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表3。
（三）数值分析
假设PN码为m序列，码长为1023，码钟为3.1MChip/s，单周期PN码相关，则通道幅度A检测误差带和通道相位Φ检测误差带仿真结果分别为：
假设PN码为m序列，码长为1023，码钟为3.1MChip/s，16周期PN码相关，则通道幅度A检测误差带和通道相位Φ检测误差带仿真结果分别为：
三、结论
对于星地反向链路而言，各天线单元接收通道间器件参数不一致以及无线传输信道选择性衰落，使得接收信号在各个通道所经历的通道相位与幅度失真都不同，这样导致不同通道所接收的信号之间幅相差也不同。如果波束形成前不进行通道幅相修正，势必会影响数字波束形成性能，甚至使波束指向错误。由此可见，通道幅相校正是相控阵天基测控通信系统正常工作的关键。本文提出了一种的通道幅相校正算法，详细分析了本文的算法与已有算法的不同之处在于：第一，幅相估计前先进行PN码捕获，捕获后再启动通道幅相估计；第二，通道幅相估计算法的处理对象是I、Q支路PN码相关峰值，不是接收信号本身。经详细的理论推导，得出了通道幅度检测误差带和通道相位检测误差带的计算公式。仿真试验表明，本通道幅相校正技术具有低截获、抗阻塞干扰的特点。同时，结合期相干积累，匹配滤波器输出信噪比得到了有效改善。本文提出的方法能在低信噪比条件下保证较高的通道幅相校正精度，非常适合应用于相控阵天基测控通信系统中。
而品牌文化则具有市场的导向性。也就是说，阅读推广的品牌文化是由读者所在的“市场”为主导因素建立起来的，以读者与图书馆的价值融合为基础，以两者的文化共荣为目标，建立共同的价值观和行为准则，从而实现图书馆和读者的价值最大化。
参考文献
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