多頻段GNSS信號(hào)兼容技術(shù)研究.pdf

1、美國(guó)全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System,GPS）的建成給世界的導(dǎo)航、定位與授時(shí)技術(shù)帶來(lái)了巨大變革，俄羅斯，歐洲，中國(guó)也相繼發(fā)展各自獨(dú)立的L頻段全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System,GNSS）。與L頻段GNSS信號(hào)相比，C頻段信號(hào)具有抗電離層影響和抗多路徑性能好的優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)閷?duì)信號(hào)質(zhì)量要求高的航空、金融和電力等國(guó)家重要部門和行業(yè)提供更加安全的服務(wù)性能，而S頻段

2、導(dǎo)航服務(wù)易與該頻段上其它移動(dòng)和無(wú)線服務(wù)融合的優(yōu)勢(shì)同樣引起了各國(guó)對(duì)S頻段GNSS的開發(fā)和建設(shè)，未來(lái)C、S頻段上多個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)共存同樣不容忽視，各頻段上射頻信號(hào)干擾不可避免，因此開展多頻段GNSS信號(hào)的兼容性技術(shù)研究對(duì)于L、C、S頻段導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展意義重大。本文以863主題項(xiàng)目課題“GNSS兼容互用技術(shù)及新型信號(hào)體制研究”和專項(xiàng)課題“GNSS L/S/C頻段兼容性分析研究”的研究?jī)?nèi)容為基礎(chǔ)，對(duì)L、C、S頻段GNSS信號(hào)的兼容性

3、進(jìn)行全面理論分析和仿真驗(yàn)證，并完善GNSS信號(hào)與帶外射頻信號(hào)的兼容性分析技術(shù)，深入研究GNSS信號(hào)信號(hào)調(diào)制和擴(kuò)頻碼的設(shè)計(jì)技術(shù)，分析調(diào)制信號(hào)對(duì)兼容性的影響，并提出擴(kuò)頻碼的設(shè)計(jì)新方法和擴(kuò)頻碼兼容性分析概念。
　　本文研究?jī)?nèi)容主要分為以下4個(gè)方面：
　?。?）全面分析GNSS信號(hào)兼容評(píng)估的模型和方法，分別構(gòu)建基于頻譜分離系數(shù)（Spectral Sepration Coefficient,SSC）和碼跟蹤譜靈敏度系數(shù)（Code Tr

4、acking Spctral Sensitivity Coefficient,CT_SSC）的兼容評(píng)估模型，確立有效載噪比衰減作為L(zhǎng)、C、S頻段GNSS信號(hào)兼容評(píng)估的通用方法，仿真計(jì)算各頻段兼容性，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。
　?。?）分析L、C、S頻段GNSS信號(hào)和相鄰射頻信號(hào)的干擾特征，確定干擾評(píng)估的模型和方法，并進(jìn)行干擾評(píng)估，包括L頻段GNSS信號(hào)和射電天文（Radio Astronomy,RA）的干擾評(píng)估；C頻段GNSS信號(hào)和RA

5、，以及微波著陸系統(tǒng)（Micowave Landing System,MLS）的干擾評(píng)估；S頻段GNSS信號(hào)和Globalstar系統(tǒng)，固定業(yè)務(wù)（Fixed Service,FS），以及全球微波互聯(lián)接入（Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX）的干擾評(píng)估。
　?。?）分析GNSS信號(hào)的波形調(diào)制，提出C頻段采用最小頻移鍵控及二進(jìn)制編碼符號(hào)（Minimum Shift

6、Keying-Binary Code Symbol,MSK-BCS）調(diào)制波形的兼容性優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)航信號(hào)調(diào)制波形，而 S頻段采用一般二進(jìn)制偏移載波調(diào)制（Generalised Binary Offset Carrier,GBOC）調(diào)制波形時(shí)，兼容性能也有所改善。
　?。?）基于Weil序列生成與GPS L1C信號(hào)的擴(kuò)頻碼奇偶自互相關(guān)性能相當(dāng)?shù)?0230長(zhǎng)度擴(kuò)頻碼序列，提出一種新型擴(kuò)頻碼生成方法，并通過優(yōu)化算法獲得100組優(yōu)良性能的長(zhǎng)度

7、為4092的擴(kuò)頻碼；針對(duì)L頻段GNSS信號(hào)中心頻點(diǎn)重疊嚴(yán)重問題，以擴(kuò)頻碼的相關(guān)特性為基礎(chǔ)提出GNSS信號(hào)擴(kuò)頻碼兼容評(píng)估概念，給出評(píng)估參數(shù)，建立擴(kuò)頻碼兼容分析的數(shù)學(xué)模型和接收機(jī)模型，并對(duì)GNSS信號(hào)的擴(kuò)頻碼進(jìn)行兼容評(píng)估。
　　本文研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：
　　（1）采用通用評(píng)估方法，對(duì)L、C、S頻段GNSS系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間信號(hào)進(jìn)行兼容評(píng)估；對(duì)L、C、S頻段GNSS信號(hào)與所有相鄰頻段射頻信號(hào)進(jìn)行干擾評(píng)估。
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