MBOC调制信号跟踪技术的研究与实现

发布时间：2017-04-27 13:12

  本文关键词：MBOC调制信号跟踪技术的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：卫星导航系统对军事领域和国民经济有着巨大的推动作用，因此各国都在积极地发展自主卫星导航系统，这必然导致导航信号频段的日益拥挤。针对这种情况，BOC调制方式由于其可将信号频谱进行分裂的特性，被广泛应用于新播发的导航信号。同时，导航系统间为了增强系统的兼容性和互操作性，并进一步提高伪码的跟踪精度及抗多径性能，又提出了MBOC(6,1,1/11)的调制方式，该调制方式目前已应用于GPS、Galileo和Compass。导航信号的跟踪是接收机的关键技术，但MBOC信号由于其特殊的信号结构，传统的跟踪环路已不适用，因此对MBOC信号跟踪技术的研究具有重要的意义。 本文重点针对MBOC调制信号的跟踪技术进行了研究。论文首先阐述了课题的研究背景和意义，以及国内外的发展和研究现状，，主要包括：MBOC调制技术的发展现状、MBOC信号跟踪技术的研究现状以及高动态下跟踪技术的研究现状。随后介绍了BOC族信号调制的原理与特性，主要包括：BOC信号的原理及产生，BOC信号的功率谱密度和自相关函数，TMBOC和CBOC两种MBOC信号的实现方式，以及MBOC信号的功率谱密度和自相关函数等特性。其次，针对MBOC信号的跟踪，重点研究了MBOC载波跟踪和伪码跟踪技术，在采用二阶FLL串联三阶PLL的载波跟踪环路的同时，提出了改进的三环跟踪MBOC信号的方法，给出了环路的跟踪原理框图，并利用MATLAB对环路的跟踪性能进行了仿真分析，仿真结果表明该方法在静态和动态条件下均可以完成对MBOC信号的稳定跟踪。最后，对改进的三环MBOC信号跟踪方法在FPGA平台上进行实现，对其逻辑结构进行了模块划分，对主要功能模块进行了描述，并给出了相应的Modelsim仿真图形。
【关键词】：MBOC(6 1 1/11) 锁频环 锁相环 码环 FPGA
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96.1;TN911.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 图表目录9-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 选题的背景和意义11-12
• 1.2 国内外发展和研究现状12-16
• 1.2.1 MBOC 调制技术的发展12-14
• 1.2.2 MBOC 跟踪的研究现状14-15
• 1.2.3 高动态跟踪技术的研究现状15-16
• 1.3 论文的主要工作和内容安排16-17
• 第2章 BOC 族信号调制的原理与特性17-32
• 2.1 引言17
• 2.2 BOC 信号的原理及产生17-19
• 2.3 BOC 信号的特性19-26
• 2.3.1 BOC 信号的功率谱密度19-22
• 2.3.2 BOC 信号的自相关函数22-24
• 2.3.3 BOC 信号的抗多径性能24-26
• 2.4 MBOC 信号26-31
• 2.4.1 TMBOC 信号27-28
• 2.4.2 CBOC 信号28-29
• 2.4.3 MBOC 调制信号的特性29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 MBOC 载波跟踪算法的研究32-57
• 3.1 引言32
• 3.2 载波跟踪基本环路32-47
• 3.2.1 锁相环33-42
• 3.2.2 锁频环42-45
• 3.2.3 锁相环和锁频环的对比45-47
• 3.3 高动态下载波跟踪方法分析47-52
• 3.3.1 高动态对载波的影响47-49
• 3.3.2 FLL 牵引 PLL 法49-50
• 3.3.3 FLL 并联 PLL 法50-51
• 3.3.4 FLL 串联 PLL 法51-52
• 3.4 跟踪方法的仿真分析52-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第4章 MBOC 伪码跟踪算法研究57-78
• 4.1 引言57
• 4.2 直扩信号的伪码跟踪基本环路57-60
• 4.2.1 码鉴别器58-60
• 4.2.2 码环环路滤波器60
• 4.3 BOC 信号伪码跟踪算法60-67
• 4.3.1 BOC 信号伪码跟踪基本环路60-62
• 4.3.2 无模糊 BOC 信号伪码跟踪算法62-67
• 4.4 MBOC 信号码跟踪环路67-73
• 4.4.1 BOC(1,1)跟踪法68
• 4.4.2 TM61 跟踪法68
• 4.4.3 改进的 MBOC 跟踪方法68-73
• 4.5 改进的 MBOC 跟踪方法的仿真分析73-77
• 4.6 本章小结77-78
• 第5章 MBOC 信号跟踪算法的 FPGA 实现78-87
• 5.1 FPGA 简介78-80
• 5.1.1 FPGA 芯片78-79
• 5.1.2 FPGA 开发流程79-80
• 5.2 高动态 MBOC 信号跟踪的 FPGA 实现80-86
• 5.2.1 跟踪控制模块80-81
• 5.2.2 NCO 模块81-83
• 5.2.3 解调解扩-积分清除模块83-84
• 5.2.4 鉴别滤波与锁定判决模块84-86
• 5.3 本章小结86-87
• 结论87-88
• 参考文献88-92
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单92-93
• 致谢93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘磊;;GPS全数字三阶环路滤波器的设计研究[J];成都大学学报(自然科学版);2011年02期

2 黄旭方;胡修林;陈晓翔;;BOC、MBOC和CBCS三种子载波调制方式的性能分析[J];电讯技术;2008年10期

3 石吉利;张宣;赵琳;;动态环境下伪码跟踪环性能研究[J];弹箭与制导学报;2003年S5期

4 刁鸣;邓云飞;;BOC信号跟踪技术的研究[J];弹箭与制导学报;2008年03期

5 李豹;曹可劲;马建国;;GPS软件接收机跟踪环路设计[J];电子设计工程;2010年02期

6 柴俊栓;张晓辉;;GPS接收机载波跟踪环设计与分析[J];电子设计工程;2012年08期

7 阮航;刘峰;郑舟;龙腾;;一种基于伪相关函数的CBOC信号跟踪方法[J];北京理工大学学报;2014年03期

8 罗大成;王仕成;刘志国;张金生;王凯;;一种基于FQFD/FLL/PLL的混合载波跟踪算法[J];航天控制;2009年01期

9 陈忠贵;帅平;曲广吉;;现代卫星导航系统技术特点与发展趋势分析[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年04期

10 徐启炳;张立新;蒙艳松;;MBOC调制及Simulink仿真[J];空间电子技术;2010年02期

  本文关键词：MBOC调制信号跟踪技术的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：330683