高動(dòng)態(tài)BOC擴(kuò)頻信號(hào)跟蹤算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對國民經(jīng)濟(jì)和軍事領(lǐng)域的巨大推動(dòng)，世界各國都在積極建立和推動(dòng)屬于自己的獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。BOC調(diào)制技術(shù)是隨著各國導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展提出的一種新的調(diào)制方式，它具有頻譜搬移，頻帶共享等優(yōu)點(diǎn)。在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，導(dǎo)航接收機(jī)與導(dǎo)航衛(wèi)星之間的高速運(yùn)動(dòng)會(huì)使信號(hào)在接收時(shí)產(chǎn)生較大的多普勒頻移，導(dǎo)致信號(hào)接收失敗。因此，本文對BOC調(diào)制信號(hào)在高動(dòng)態(tài)條件下的跟蹤技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計(jì)出滿足動(dòng)態(tài)條件的跟蹤算法，最后通過MATLAB對設(shè)計(jì)的算法

2、進(jìn)行了詳細(xì)的仿真與驗(yàn)證。
　　首先，對高動(dòng)態(tài)條件下載波跟蹤會(huì)產(chǎn)生巨大的多普勒頻移的問題，提出了一種滿足多普勒頻移值動(dòng)態(tài)變化的載波跟蹤環(huán)路，其主要思想是在載波多普勒頻移值較大時(shí)，用四相鑒頻器進(jìn)行牽引，將多普勒頻移值補(bǔ)償?shù)芥i頻環(huán)的工作范圍內(nèi)，然后由鎖頻環(huán)進(jìn)行頻率跟蹤，當(dāng)鎖頻環(huán)將頻率鎖定到較小的范圍內(nèi)時(shí)，由鎖相環(huán)進(jìn)行相位的精確跟蹤。這種算法的關(guān)鍵在于各個(gè)環(huán)路濾波器的環(huán)路噪聲帶寬的確定。本文在對環(huán)路濾波器的噪聲性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了深入的研

3、究并得到了滿足環(huán)路動(dòng)態(tài)特性的環(huán)路噪聲帶寬的范圍，其中FLL的工作范圍為3~8Hz，PLL的工作范圍為9~18Hz，同時(shí)仿真結(jié)果表明環(huán)路噪聲在工作范圍內(nèi)取值越大環(huán)路收斂速度越快的結(jié)論。最后對鎖相環(huán)與鎖頻環(huán)的不同工作方式進(jìn)行了對比仿真，驗(yàn)證了本方案在高動(dòng)態(tài)條件下的載波跟蹤性能最好。
　　其次，對碼跟蹤方法進(jìn)行了詳細(xì)分析。在一般的延遲鎖定環(huán)路的基礎(chǔ)上，針對BOC信號(hào)自相關(guān)函數(shù)多峰的特性，提出了2N個(gè)鑒別器法、跳峰法和無模糊度碼跟蹤算法等

4、解決辦法，最終選取了性能最好的無模糊度算法對BOC信號(hào)進(jìn)行碼跟蹤。在解決高動(dòng)態(tài)條件對碼跟蹤的影響時(shí)，利用載波跟蹤環(huán)路的跟蹤精度比碼跟蹤環(huán)路的跟蹤精度要好這一特性，采取了載波跟蹤輔助碼跟蹤的方法。
　　最后，將載波跟蹤環(huán)路與碼跟蹤環(huán)路結(jié)合起來，進(jìn)行了整體的仿真。當(dāng)載體在最大動(dòng)態(tài)下，即初始多普勒頻移在?500Hz范圍內(nèi)，載體加速度為10g，加加速度為4 g/s時(shí)，跟蹤環(huán)路在100ms內(nèi)都能將頻率正確鎖定，驗(yàn)證了本方案的跟蹤算法的可行性