現(xiàn)代GNSS信號(hào)恒包絡(luò)生成與穩(wěn)健接收技術(shù).pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)體制的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)極大的提升了導(dǎo)航信號(hào)服務(wù)性能，同時(shí)也增加了系統(tǒng)星上信號(hào)生成與用戶接收的難度，其中以星上恒包絡(luò)生成與地面的穩(wěn)健接收技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)最為突出。論文以導(dǎo)航信號(hào)的生成與接收技術(shù)為主線，針對(duì)現(xiàn)代全球衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)恒包絡(luò)生成與穩(wěn)健接收涉及的諸多關(guān)鍵技術(shù)，開展了以下六個(gè)方面的研究工作：
　?。?）提出非對(duì)稱雙正交相移鍵控調(diào)制，并將其推廣至非等功率及非等中心頻率兩種廣義形式，能夠以非等功率配比及非等中心頻率播發(fā)一路正交相移

2、鍵控調(diào)制信號(hào)與兩路二進(jìn)制信號(hào)。采用非對(duì)稱正交相移鍵控調(diào)制可以實(shí)現(xiàn)北斗B1頻點(diǎn)區(qū)域民用信號(hào)與全球民用信號(hào)的恒包絡(luò)發(fā)射，復(fù)用效率達(dá)82.4％，高于采用多數(shù)表決法時(shí)的72.6%；采用非對(duì)稱正交相移鍵控調(diào)制的非等中心頻率形式可以實(shí)現(xiàn)北斗B1頻點(diǎn)區(qū)域軍用及民用信號(hào)與全球民用信號(hào)的恒包絡(luò)發(fā)射，復(fù)用效率為76.05%。
　?。?）提出廣義恒包絡(luò)二進(jìn)制偏移載波調(diào)制，能夠?qū)崿F(xiàn)雙頻多路信號(hào)分量以可變功率配比恒包絡(luò)播發(fā)，突破了當(dāng)前雙頻恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)信號(hào)

3、路數(shù)受限的約束。采用廣義恒包絡(luò)二進(jìn)制偏移載波調(diào)制可以解決北斗系統(tǒng)B2頻點(diǎn)過(guò)渡階段區(qū)域正交相移鍵控調(diào)制信號(hào)與全球雙頻正交相移鍵控調(diào)制信號(hào)的恒包絡(luò)發(fā)射問(wèn)題。同時(shí)，為了簡(jiǎn)化廣義恒包絡(luò)二進(jìn)制偏移載波調(diào)制的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，提出非對(duì)稱AltBOC恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)，具備邊帶信號(hào)功率比靈活調(diào)整的特點(diǎn)，能以高于74.13%的復(fù)用效率解決B2頻點(diǎn)的過(guò)渡問(wèn)題。
　?。?）提出余弦相位泛化邊峰抑制去模糊捕獲算法，能夠無(wú)模糊捕獲余弦相位BOC信號(hào)，突破了傳統(tǒng)泛化

4、邊峰抑制去模糊捕獲算法只能用于正弦相位BOC信號(hào)的約束。對(duì)于余弦相位BOC(10,5)調(diào)制信號(hào)，余弦相位泛化邊峰抑制去模糊捕獲算法性能與雙邊帶捕獲相當(dāng)，優(yōu)于單邊帶捕獲的捕獲性能。同時(shí)，針對(duì)邊峰消除方法提出一種高階BOC的無(wú)模糊捕獲算法，采用非相干點(diǎn)積的檢波方式，可以獲得明顯優(yōu)于泛化邊峰抑制去模糊捕獲算法的捕獲性能。
　?。?）提出基于動(dòng)態(tài)延遲補(bǔ)償?shù)?BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲算法，采用基于最小檢測(cè)損耗的迭代最小二乘可變分?jǐn)?shù)階延遲濾波器設(shè)

5、計(jì)方法，能夠有效解決動(dòng)態(tài)條件下基于邊峰消除的BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲算法載噪比損耗嚴(yán)重的問(wèn)題。在載波多普勒搜索步進(jìn)為±500赫茲時(shí)，采用一階可變分?jǐn)?shù)階延遲濾波器，正弦及余弦相位BOC信號(hào)的峰值損耗可分別降低至約1.8dB及2.2dB；采用三階可變分?jǐn)?shù)階延遲濾波器，兩類BOC信號(hào)的峰值損耗可分別降低至約1dB與1.2dB左右。
　?。?）提出基于余弦相位偽相關(guān)函數(shù)的無(wú)模糊延遲鎖定環(huán)，采用邊峰消除的思想，在本地碼的構(gòu)造上考慮余弦相位BOC

6、信號(hào)的特點(diǎn)，構(gòu)造新的本地波形，使得跟蹤環(huán)路的鑒別曲線僅有唯一的過(guò)零點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)余弦相位BOC信號(hào)的無(wú)模糊跟蹤，擴(kuò)展了傳統(tǒng)基于偽相關(guān)函數(shù)的無(wú)模糊延遲鎖定環(huán)的應(yīng)用范圍。基于余弦相位偽相關(guān)函數(shù)的無(wú)模糊延遲鎖定環(huán)擁有較傳統(tǒng)雙邊帶跟蹤環(huán)路更優(yōu)越的跟蹤性能與抗多徑性能，多徑誤差包絡(luò)面積相對(duì)匹配接收時(shí)僅增大了約30%。
　?。?）提出基于偽相關(guān)函數(shù)的復(fù)合延遲鎖定環(huán)，生成多組本地碼波形，組合構(gòu)造無(wú)模糊鑒別曲線，能夠克服基于偽相關(guān)函數(shù)的無(wú)模糊延遲鎖