深空通信载波同步高精度FFT频偏估计算法

摘要：

深空通信信道具有高动态、低信噪比的特点, 传统深空探测器应答机中采用的基于锁相环的载波同步算法, 在信噪比低于6dB时无法实现可靠同步.针对这一问题, 文章提出了一种基于插值的快速傅里叶变换 (FFT) 频偏估计算法.通过一次插值, 即可获得频偏的无偏估计值;插值后再进行二分搜索, 以提高靠近谱线位置频点的估计精度.文章对此算法的估计精度进行了仿真, 同时给出了其在某深空探测器应答机中的实现和验证情况.结果表明:此算法估计精度优于抛物线、Rife等插值算法;当二分搜索迭代次数等于5时, 能够实现整个频偏估计范围内的可靠载波恢复.基于算法设计的深空探测器应答机载波同步门限可达2dB, 相较于传统应答机, 载波同步门限降低4dB.

关键词：深空通信、频偏估计、插值、二分搜索

所属期刊栏目：27

分类号：V474.9(航天器及其运载工具)

资助基金：国家自然科学基金61472260

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：63-68