二进制偏移载波调制信号码同步技术研究
发布时间：2024-01-05 18:28
随着全球导航卫星系统的高速发展及其应用越来越广泛,它已经逐渐深入到民用和军用领域的各个方面,这就对其所提供的导航、定位和授时等服务提出了更高的要求。因此,为了缓解有限的频谱资源与越来越多的导航卫星之间的矛盾,新一代全球导航卫星系统采用了二进制偏移载波(BOC)信号,它能够以频谱相互分离的方式与传统二进制相移键控(BPSK)信号实现频谱资源共享。BOC调制信号就是对BPSK基带信号再进行周期性的副载波调制。增加的副载波调制将BOC信号功率谱主瓣分裂成了两个部分,其主瓣宽度更小,使得BOC信号的抗干扰、抗多径能力更加优越。但是副载波调制也使其自相关函数产生了多个相关峰,在码同步过程中引入了模糊性。另外,实际应用中复杂的通信环境难免会引起诸多问题,比如多径效应造成码跟踪环路锁定点发生偏移;大多普勒频移是接收机与卫星之间做高速相对运动时的固有现象,使得捕获阶段的检测出现较大误差;在干扰下,接收信号的波形和频谱发生了严重的失真,造成信号无法成功捕获。所以本文针对上述问题展开了研究,其主要工作可以分为以下三个部分:(1)针对BOC信号码同步过程中的模糊性问题,本文提出了基于双时延搜索捕获算法、基于...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 捕获技术的研究现状
1.2.2 码跟踪技术的研究现状
1.3 论文主要研究工作
1.4 论文结构安排
1.4.1 论文组织结构
1.4.2 论文章节安排
2 BOC调制机理及其捕获跟踪算法分析
2.1 BOC信号调制机理及其特性
2.2 BOC衍生信号调制机理及其特性
2.2.1 MBOC调制机理及其特性
2.2.2 DBOC调制机理及其特性
2.3 捕获和码跟踪算法
2.3.1 直扩信号捕获算法
2.3.2 BOC信号捕获算法
2.3.3 码跟踪算法
2.4 本章小结
3 BOC调制信号无模糊捕获和码跟踪算法
3.1 引言
3.2 基于双时延搜索BOC信号无模糊捕获算法
3.2.1 算法原理
3.2.2 算法性能和复杂度分析
3.2.3 算法框图和流程
3.2.4 仿真实验与结果分析
3.3 基于ACF卷积分解BOC信号无模糊捕获算法
3.3.1 算法原理
3.3.2 算法性能和复杂度分析
3.3.3 算法框图和流程
3.3.4 仿真实验及结果分析
3.4 无模糊多径抑制码跟踪算法
3.4.1 多径信道下码鉴相曲线
3.4.2 跟踪环路误差分析和结构图
3.4.3 仿真实验和结果分析
3.5 本章小结
4 高动态下BOC调制信号捕获算法
4.1 引言
4.2 基于DPT和加窗PMF-FFT高动态捕获算法
4.2.1 高动态下BOC信号模型
4.2.2 DPT原理和信号阶数确定
4.2.3 加窗PMF-FFT算法分析
4.2.4 算法框图和流程
4.2.5 仿真实验和结果分析
4.3 基于DPT和 FRFT高动态捕获算法
4.3.1 高动态下BOC信号相关结果
4.3.2 FRFT算法
4.3.3 算法信噪比和计算量
4.3.4 算法框图和流程
4.3.5 仿真实验和结果分析
4.4 本章小结
5 干扰下BOC调制信号捕获算法
5.1 引言
5.2 基于PMF-apFFT的 BOC信号捕获算法
5.2.1 全相位预处理
5.2.2 PMF-apFFT捕获算法原理
5.2.3 PMF-apFFT捕获算法性能和复杂度
5.2.4 算法框图和流程
5.2.5 仿真实验与结果分析
5.3 宽带干扰下捕获算法
5.3.1 问题描述
5.3.2 低复杂度快速FRFT算法
5.3.3 干扰抑制和算法流程
5.3.4 仿真实验和结果分析
5.4 窄带干扰下捕获算法
5.4.1 全相位滤波器设计
5.4.2 窄带干扰抑制
5.4.3 算法框图和流程
5.4.4 仿真实验和结果分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目及得奖情况
本文编号：3877111
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 捕获技术的研究现状
1.2.2 码跟踪技术的研究现状
1.3 论文主要研究工作
1.4 论文结构安排
1.4.1 论文组织结构
1.4.2 论文章节安排
2 BOC调制机理及其捕获跟踪算法分析
2.1 BOC信号调制机理及其特性
2.2 BOC衍生信号调制机理及其特性
2.2.1 MBOC调制机理及其特性
2.2.2 DBOC调制机理及其特性
2.3 捕获和码跟踪算法
2.3.1 直扩信号捕获算法
2.3.2 BOC信号捕获算法
2.3.3 码跟踪算法
2.4 本章小结
3 BOC调制信号无模糊捕获和码跟踪算法
3.1 引言
3.2 基于双时延搜索BOC信号无模糊捕获算法
3.2.1 算法原理
3.2.2 算法性能和复杂度分析
3.2.3 算法框图和流程
3.2.4 仿真实验与结果分析
3.3 基于ACF卷积分解BOC信号无模糊捕获算法
3.3.1 算法原理
3.3.2 算法性能和复杂度分析
3.3.3 算法框图和流程
3.3.4 仿真实验及结果分析
3.4 无模糊多径抑制码跟踪算法
3.4.1 多径信道下码鉴相曲线
3.4.2 跟踪环路误差分析和结构图
3.4.3 仿真实验和结果分析
3.5 本章小结
4 高动态下BOC调制信号捕获算法
4.1 引言
4.2 基于DPT和加窗PMF-FFT高动态捕获算法
4.2.1 高动态下BOC信号模型
4.2.2 DPT原理和信号阶数确定
4.2.3 加窗PMF-FFT算法分析
4.2.4 算法框图和流程
4.2.5 仿真实验和结果分析
4.3 基于DPT和 FRFT高动态捕获算法
4.3.1 高动态下BOC信号相关结果
4.3.2 FRFT算法
4.3.3 算法信噪比和计算量
4.3.4 算法框图和流程
4.3.5 仿真实验和结果分析
4.4 本章小结
5 干扰下BOC调制信号捕获算法
5.1 引言
5.2 基于PMF-apFFT的 BOC信号捕获算法
5.2.1 全相位预处理
5.2.2 PMF-apFFT捕获算法原理
5.2.3 PMF-apFFT捕获算法性能和复杂度
5.2.4 算法框图和流程
5.2.5 仿真实验与结果分析
5.3 宽带干扰下捕获算法
5.3.1 问题描述
5.3.2 低复杂度快速FRFT算法
5.3.3 干扰抑制和算法流程
5.3.4 仿真实验和结果分析
5.4 窄带干扰下捕获算法
5.4.1 全相位滤波器设计
5.4.2 窄带干扰抑制
5.4.3 算法框图和流程
5.4.4 仿真实验和结果分析
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目及得奖情况
本文编号：3877111
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