GNSS接收机中基带BOC信号的同步处理技术的研究

发布时间：2017-06-08 07:11

  本文关键词：GNSS接收机中基带BOC信号的同步处理技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球导航卫星系统的快速蓬勃发展,BOC信号的同步处理技术变得至关重要。BOC信号的频谱裂变为两部分,提高频带利用率,一定程度上缓解了频带资源短缺的问题。BOC信号的自相关函数具有尖锐的相关峰,能够实现更精确的跟踪效果。同时BOC信号拥有更好的保密性、抗干扰特性以及抗多径特性等优点,因此BOC信号越来越受到GNSS系统的青睐。实现BOC(15,2.5)信号的同步处理是本课题研究的重点,主要包括信号捕获与信号跟踪两个过程。首先,利用MATLAB仿真工具对BOC信号进行了仿真并与BPSK信号进行了比较,完成信号工作原理和信号特性的理论分析和学习,在此基础上利用FPGA生成了BOC(15,2.5)信号并对其进行标定。其次,对BPSK信号实现同步处理的方法进行了分析和理解,由于BOC信号的自相关会产生很多的相关峰值,致使信号的捕获容易错捕在副相关峰上造成信号难以实现同步处理。根据之前学者提出的BOC信号同步处理的若干方法进行总结和比较,最终选择BPSK-like+FFT的捕获方法和三环跟踪结构实现BOC(15,2.5)信号的同步处理。然后,根据本课题设计的要求和性能,选择了FPGA和DSP共同搭建的硬件平台,由AD9516-1芯片为各个芯片提供时钟,利用AD54RF63芯片完成中频模拟信号的A/D采样,FPGA和DSP彼此之间的相互协作实现全数字化处理。最终,在硬件平台上实现BOC(15,2.5)信号的同步处理同时完成所需电文数据的提取,在上位机界面显示测距等信息。
【关键词】：GNSS FPGA BOC信号 捕获 跟踪
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 绪论7-13
• 1.1 研究背景及研究意义7-9
• 1.2 国内外发展和现状9-11
• 1.3 本文的主要内容和结构11-13
• 2 BOC调制信号的特性分析及研究13-24
• 2.1 BOC调制信号模型13-14
• 2.2 BOC调制信号的功率谱密度14-16
• 2.3 BOC调制信号的自相关函数特征16-17
• 2.4 BOC调制的优缺点17
• 2.5 其他BOC信号介绍17-19
• 2.6 BOC(15 2.5)在FPGA中的实现19-23
• 2.7 本章小结23-24
• 3 BOC信号同步过程的研究24-37
• 3.1 BOC调制信号的捕获过程的研究24-31
• 3.1.1 信号捕获方法的概述24-25
• 3.1.2 BPSK调制信号的捕获方法25-26
• 3.1.3 BOC信号的捕获方法26-31
• 3.2 BOC调制信号的跟踪过程的研究31-36
• 3.2.1 BPSK调制信号的经典跟踪环路31-32
• 3.2.2 BOC调制信号的跟踪环路32-36
• 3.3 本章小结36-37
• 4 BOC信号同步过程的实现37-64
• 4.1 系统硬件的设计37-42
• 4.2 BOC信号的同步过程在FPGA中实现的部分42-54
• 4.2.1 FPGA的开发流程42-43
• 4.2.2 时钟模块在FPGA中的实现43-44
• 4.2.3 捕获过程在FPGA中的实现44-50
• 4.2.4 跟踪过程在FPGA中的实现50-54
• 4.3 BOC信号的同步过程在DSP中实现部分54-59
• 4.4 上位机界面设计59-60
• 4.5 实现BOC信号同步的测试结果60-63
• 4.6 本章小结63-64
• 5 结论64-65
• 参考文献65-67
• 致谢67-69

  本文关键词：GNSS接收机中基带BOC信号的同步处理技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：431767