基于BOC族调制信号的捕获方法及性能研究

发布时间：2017-09-26 21:16

  本文关键词：基于BOC族调制信号的捕获方法及性能研究

  更多相关文章： BOC族 捕获 相关重构 CCRF NCCRF

【摘要】：随着卫星导航技术的发展,全球卫星导航系统不断成熟且已成为一个国家综合国力的重要标志。随着各国卫星导航系统的投入使用,有限频带资源变得日益紧张,传统PSK-R导航信号面临重大挑战,为缓解频带资源短缺压力相继提出BOC族调制信号。现有卫星导航系统已大量使用BOC(Binary Offset Carrier)族调制信号,然而这种调制方式利用频谱分裂缓解频带资源短缺的同时也使相关函数产生了多峰特性,该特性使信号在捕获阶段易发生错捕。捕获技术是接收机的核心,因此基于BOC族调制信号的捕获方法研究十分重要。为此,研究了BOC族调制信号产生机理,对信号时域和频域特性进行了归纳总结。依据调制系数基于码相关波形(CCRW,Code Correlation Waveform)变换思想,进一步归纳总结了BOC信号相关函数特性。本文重点研究了BOC族调制信号捕获方法,通过研究了现有相关重构捕获算法和非相关重构捕获算法实现机理,在引入辅助PRN(Pseudo Random Noise)和QBOC(Quadratic BOC)信号的基础上,提出了CCRF(Cross-correlation Function Reconstruction)和NCCRF(New CCRF)相关重构捕获算法。其中,CCRF引入辅助信号对相关函数进行固定相位偏移,利用重构函数与自相关函数在相关峰上的重合性,实现在消除相关第一副峰的基础上,达到提高主峰显现能力和抑制其余副峰的目的。而为适应对高阶系数BOC族信号的精确捕获,NCCRF依据系数的不同,对相关函数进行非固定偏移,实现在提高信号相关主峰峰值的同时,达到消除第一副峰和抑制其余副峰的目的。针对BOC族调制信号的多峰性,为验证新算法捕获性能,本文从相关峰值比和捕获概率角度出发,仿真分析了不同信噪比下经算法捕获后信号的主峰均值比、副峰均值比、主副峰值比、主次峰值比和相关峰检测概率大小。在此基础上,通过对比分析仿真结果,验证了各算法对信号主峰提升和副峰抑制能力,以及接收机对信号相关峰检测能力。仿真结果表明,新算法对BOC族调制信号具有很好的主峰显现能力和副峰抑制能力。
【关键词】：BOC族 捕获 相关重构 CCRF NCCRF
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题的目的及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 BOC族信号发展现状12-13
• 1.2.2 BOC族信号捕获方法现状13-15
• 1.3 论文结构15-16
• 第2章 BOC族信号产生机理和特性16-25
• 2.1 BOC族调制信号产生机理16-19
• 2.1.1 BOC调制信号16-18
• 2.1.2 MBOC调制信号18-19
• 2.2 BOC族调制信号时频特性19-24
• 2.2.1 频谱特性19-21
• 2.2.2 相关函数特性21-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 现有BOC族调制信号捕获方法25-37
• 3.1 非相关重构捕获算法25-30
• 3.1.1 滑动相关捕获算法25-27
• 3.1.2 循环相关捕获算法27-28
• 3.1.3 频谱重构法28-30
• 3.2 相关重构捕获算法30-36
• 3.2.1 ASPeCT30-32
• 3.2.2 Filtered32-34
• 3.2.3 RQCC34-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第4章 基于互相关重构的副峰抑制改进算法37-58
• 4.1 CCRF算法理论依据37-39
• 4.2 算法实现流程39-40
• 4.3 系数分析40-41
• 4.4 性能研究41-43
• 4.5 仿真及性能分析43-57
• 4.5.1 算法仿真效果43-45
• 4.5.2 相关值对比分析45-49
• 4.5.3 捕获概率分析49-57
• 4.6 本章小节57-58
• 第5章 基于提高相关主峰的副峰抑制改进算法58-76
• 5.1 NCCRF算法理论依据58-60
• 5.2 算法实现流程60-61
• 5.3 系数分析61-62
• 5.4 性能研究62
• 5.5 仿真及性能分析62-75
• 5.5.1 算法仿真效果对比分析62-64
• 5.5.2 相关值对比分析64-68
• 5.5.3 捕获概率分析68-75
• 5.6 本章小结75-76
• 结论76-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果82-83
• 致谢83-84

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本文编号：925760