移动通信1182024年1月第1期Communications,4,48(1):118-124.FUXuehan,YANHeyun,ZHULidong,etal.CoupledCarrierTrackingMethodBasedonKalmanandExtendedKalmanFiltering[JJ.Mobile引用格式：付学瀚，燕贺云，朱立东，等.基于卡尔曼和扩展卡尔曼滤波的耦合载波跟踪方法[].移动通信，2024,48(1)：118-124.扫描二维码OSID:与作者交流专题1面向6G的星地融合网络技术基于卡尔曼和扩展卡尔曼滤波的耦合载波跟踪方法*付学瀚，燕贺云，朱立东，小燕，郭孟泽（电子科技大学通信抗千扰全国重点实验室，四川成都611731）【摘要】鉴于低信噪比高动态环境下的载波跟踪过程中，接收信号存在显著的各阶频偏变化率，故提出了一种基于卡尔曼和扩展卡尔曼滤波的耦合载波跟踪方法。载波跟踪通过基于卡尔曼滤波的锁频环辅助基于扩展卡尔曼滤波的锁相环来实现，对频率斜升信号和频率加速信号分别进行了载波跟踪环路结构的分析，得到系统方程，并进行了载波跟踪系统性能仿真。经仿真验证，在信噪比为-20dB条件下，该方法跟踪频率斜升信号收敛时间小于60ms，跟踪频率加速信号收敛时间小于90ms，对两种信号的频率跟踪残差均小于5Hz，相位跟踪残差均小于0.25rad，跟踪性能显著优于传统环路。【关键词】高动态载波跟踪；低信噪比；卡尔曼滤波；扩展卡尔曼滤波doi:10.3969/j.issn.1006-1010.20231209-0003中图分类号：TN927文献标志码·文章编号：1006A024)01-0118-07CoupledCarrierTrackinMethodBasedonKalmanandExtendedKalmanFilteringFUXuehan,YANHeyun,ZHULidong,KUAIXiaoyan,GUOMengze(NationalKeyLaboratoryofWirelessCommunicationsofUESTC,Chengdu611731,China)[Abstract]Consideringthesignificantvariationratesofdifferentorderfrequencyoffsetsincarriertrackingunderlowsignal-to-noiseratio(SNR)andhighdynamicconditions,acoupledcarriertrackingmethodbasedonKalmanandextendedKalmanFilteringisproposed.Carriertrackingisachievedbyassistingaphase-lockedloopbasedonextendedKalmanFilteringwithafrequency-lockedloopbasedonKalmanFiltering.Thestructureofthecarriertrackingloopforfrequencyrampandfrequencyaccelerationsignalsisanalyzed,resultinginsystemequations,followedbyasimulationofthecarriertrackingsystemperformance.Thesimulationsvalidatethatundera-20dBSNRcondition,theproposedmethodconvergesinlessthan60msforfrequencyrampsignal...
