QMBOC信号分析与捕获设计实现
发布时间：2021-03-23 18:47
北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,随着系统建设的不断完善和服务能力的不断发展,北斗已广泛应用并渗透到社会生产和人民生活的方方面面。目前北斗系统基本建成,并开始提供全球服务。北斗三号卫星导航系统民用B1C信号的中心频率为1575.42MHz,共同使用该频段的还有美国GPS L1C信号和欧盟Galileo E1 OS信号。B1C信号导频通道采用了自主设计的正交复用二进制偏移载波（Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier,QMBOC）调制信号,在实现兼容互操作的同时规避了欧美国家的专利封锁。作为一种新体制信号,同时又是北斗系统未来最主要的民用导航信号,针对QMBOC信号展开体制特性分析和同步技术研究有着重要的意义。本文完成的主要工作如下:1、从直接序列扩频技术入手,在深入理解卫星导航信号调制、解调过程的基础上,从自相关与功率谱两个方面仿真分析了双相移键控（Bi Phase Shift Keying,BPSK）与二进制偏移载波（Binary Of...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接序列扩频系统的发射系统和接收系统
夭ǖ髦评捶直鹫箍?樯堋Ｍ?2-2 直接序列扩频调制原理图2.2.1 扩频调制在 I/Q 通道上，两路数据码分别与伪码相乘（二进制异或相加）完成扩频调制，扩频调制中数据码和伪码均为 0 和 1 组成的二进制序列，数据码码宽为DT ,码率为Dr ,其中 1/D Dr = T，二进制数异或相加运算规则如表 2-1 所示。伪码是一种能够被预先确定、具有周期性，同时又具有随机噪声特点的二进制序列。伪码的码宽CT 是指伪码中单个码片的持续时间；Cr 为伪码码率，表示单位时间内的码片数目，其中 1/C CT = r. 图 2-3 表示扩频调制示意图，其中扩频增益为/D CG = T T（2-1）DTCTCT伪码C数据码D扩频后的数据码
CTμ 表示一种方形扩频符号，其波形如图2-4 所示，这种扩频符号使得每个二进制数ka 持续时间为CT .图 2-4 方形扩频符号的波形卫星导航系统中采用扩频调制的主要原因如下：1. 扩频调制中所带来的信号中频繁的相位反转，使得接收机能够实现精密测距。2. 伪码扩频虽然占用了更多的资源，但它可以使不同的卫星在同一频段内传输信息而不受干扰，实现了码分多址(Code Division MultipleAccess, CDMA)。表 2-1 二进制数与对应电平值转换二进制数异或相加运算规则 对应电平值乘法规则0 +11 -10⊕0=0 (+1)×(+1)=+10⊕1=1 (+1)×(-1)=-11⊕0=1 (-1)×(+1)=-11⊕1=0 (-1)×(-1)=+1
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗B1C信号及导航电文的特点分析与比较[J]. 章林锋,何海波,李琳,郑冲. 现代导航. 2018(02)
[2]北斗卫星导航系统信号设计的进展及发展趋势[J]. 陆明泉,姚铮,张嘉怡,郭甫,魏祯怡. 卫星应用. 2015(12)
[3]正交复用BOC调制及其多路复合技术[J]. 姚铮,陆明泉,冯振明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2010(05)
[4]匹配滤波器同步捕获技术FPGA设计[J]. 代敏,禹思敏,罗玉玲. 通信技术. 2010(02)
[5]基于相关重构的BOC调制信号捕获新方法[J]. 杨力,潘成胜,薄煜明,冯永新. 宇航学报. 2009(04)
博士论文
[1]卫星导航信号码跟踪精度研究[D]. 何在民.中国科学院研究生院(国家授时中心) 2012
硕士论文
[1]星地时间同步基带处理关键技术研究[D]. 陈菲.中国科学院研究生院(国家授时中心) 2016
[2]MBOC信号模拟及其捕获设计与实现[D]. 闫温合.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2014
本文编号：3096249
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接序列扩频系统的发射系统和接收系统
夭ǖ髦评捶直鹫箍?樯堋Ｍ?2-2 直接序列扩频调制原理图2.2.1 扩频调制在 I/Q 通道上，两路数据码分别与伪码相乘（二进制异或相加）完成扩频调制，扩频调制中数据码和伪码均为 0 和 1 组成的二进制序列，数据码码宽为DT ,码率为Dr ,其中 1/D Dr = T，二进制数异或相加运算规则如表 2-1 所示。伪码是一种能够被预先确定、具有周期性，同时又具有随机噪声特点的二进制序列。伪码的码宽CT 是指伪码中单个码片的持续时间；Cr 为伪码码率，表示单位时间内的码片数目，其中 1/C CT = r. 图 2-3 表示扩频调制示意图，其中扩频增益为/D CG = T T（2-1）DTCTCT伪码C数据码D扩频后的数据码
CTμ 表示一种方形扩频符号，其波形如图2-4 所示，这种扩频符号使得每个二进制数ka 持续时间为CT .图 2-4 方形扩频符号的波形卫星导航系统中采用扩频调制的主要原因如下：1. 扩频调制中所带来的信号中频繁的相位反转，使得接收机能够实现精密测距。2. 伪码扩频虽然占用了更多的资源，但它可以使不同的卫星在同一频段内传输信息而不受干扰，实现了码分多址(Code Division MultipleAccess, CDMA)。表 2-1 二进制数与对应电平值转换二进制数异或相加运算规则 对应电平值乘法规则0 +11 -10⊕0=0 (+1)×(+1)=+10⊕1=1 (+1)×(-1)=-11⊕0=1 (-1)×(+1)=-11⊕1=0 (-1)×(-1)=+1
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗B1C信号及导航电文的特点分析与比较[J]. 章林锋,何海波,李琳,郑冲. 现代导航. 2018(02)
[2]北斗卫星导航系统信号设计的进展及发展趋势[J]. 陆明泉,姚铮,张嘉怡,郭甫,魏祯怡. 卫星应用. 2015(12)
[3]正交复用BOC调制及其多路复合技术[J]. 姚铮,陆明泉,冯振明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2010(05)
[4]匹配滤波器同步捕获技术FPGA设计[J]. 代敏,禹思敏,罗玉玲. 通信技术. 2010(02)
[5]基于相关重构的BOC调制信号捕获新方法[J]. 杨力,潘成胜,薄煜明,冯永新. 宇航学报. 2009(04)
博士论文
[1]卫星导航信号码跟踪精度研究[D]. 何在民.中国科学院研究生院(国家授时中心) 2012
硕士论文
[1]星地时间同步基带处理关键技术研究[D]. 陈菲.中国科学院研究生院(国家授时中心) 2016
[2]MBOC信号模拟及其捕获设计与实现[D]. 闫温合.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2014
本文编号：3096249
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