新信号BOC体制下无模糊度捕获技术研究与实现

发布时间：2020-05-23 04:09

【摘要】：随着各国卫星系统的发展,频谱拥挤、频带资源紧张。为缓解资源紧张问题并满足高精度定位的需求,BOC(Binary Offset Carrier)调制方式应运而生。BOC调制可以将信号的频谱分裂于中心频率两侧,从而扩展了频带资源。相对传统导航信号中C/A序列相关峰,BOC调制序列的相关主峰最大间距是它的一半,这为接收机实现高精度定位提供了有力前提。但BOC调制序列的相关主峰存在多峰性,在捕获过程中容易产生误捕现象。2006年N.Martin提出了BPSK-like处理方式,成功消除了自相关函数的边峰,但该方法使用了大量的滤波器,消耗了较多硬件资源。2007年O.Julien提出的ASPeCT(auto-correlation side-peak cancellation technique)方法达到削弱旁峰的目的,但是此方法存在旁峰无法彻底清除的缺点,且只能应用在BOC(n,n)族群信号。本文针对不能同时消除边峰并减少资源消耗的缺点,提出了两种无模糊度捕获算法,具体工作如下:1.提出基于相关移位BOC(n,n)无模糊度捕获算法,在捕获过程中能完全消除边峰,同时保留主峰的窄相关性。相较ASPeCT与BPSK-LIKE两种典型捕获方法而言,基于相关移位BOC(n,n)无模糊度捕获算法的计算量是ASPeCT方法的62%;峰均比高出ASPeCT方法10%,高出BPSK-LIKE方法200%;检验概率与ASPeCT方法相同,但是和BPSK-LIKE方法相比,检验概率高出2dB,捕获的性能优异。2.提出了一种BOC(n,n)信号匹配滤波无模糊度捕获算法,也可以能完全消除边峰,同时保留主峰的窄相关性。对比ASPeCT与BPSK-LIKE两种典型捕获方法,前后相相关副峰消除技术无模糊度捕获算法计算量与ASPeCT方法相同;峰均比高出ASPeCT方法的10%,高出BPSK-LIKE方法200%;检验概率优于ASPeCT方法2dBHz,同时优于BPSK-LIKE方法3dBHz,捕获的性能优异。3.对FPGA硬件资源进行设计,实现所提匹配滤波捕获算法。对系统结构、伪随机序列产生模组、子载波产生模组、载波产生模组、搜寻模组和相干累加模组进行了设计仿真。使用Modelsim软件仿真验证各组成模块的逻辑实现与否,实验表明,该算法可以成功捕获导航信号,与预设数据参数相同。
【图文】：

SCPC法三维捕获结果

奇偶,相关函数,支路,最终检测

图 3.12 奇偶两支路相关函数移位图OS 可简化为：( ,)E E D ES = S f +N( ,)O O D OS = S f +N的信号部分,OS 是的信号部分,两式相乘可以得到OES 。( ) ( )( ) ( )( )( ), ,, ,,,OE E D E O D OE D O DE D OO D EE OS S f N S f NS f S fS f NS f NN N = + + = + + + 　　　　　　　　据构想的规则实现无模糊度捕获，其中V 为最终检测量：( ) ( )OE OEV = s +sMATLAB 软件，，预设码偏移量于 = 600，实验获得OEs 和OEs 。
【学位授予单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN967.1

【参考文献】