現(xiàn)代化衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)下基于碼相關(guān)參考波形設(shè)計(jì)的多徑抑制技術(shù).pdf

1、由于覆蓋廣、全天候和精度高等特點(diǎn)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，催生出現(xiàn)代化GPS、Galileo以及北斗等現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?，F(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用了大量的BOC類調(diào)制信號(hào)，能夠有效提高頻譜利用率。但BOC信號(hào)相關(guān)峰存在旁峰，帶來(lái)了跟蹤模糊度問(wèn)題。另一方面，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，電離層誤差、鐘差、軌道誤差等誤差已隨數(shù)學(xué)模型的改進(jìn)及使用多頻信號(hào)差分等手段逐漸降低，在現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差源中，多徑仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。
　　

2、論文針對(duì)現(xiàn)有信號(hào)體制的BPSK及BOC類信號(hào)下基于碼相關(guān)參考波形的多徑抑制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，創(chuàng)新點(diǎn)及取得的成果具體如下：
　　1)針對(duì)傳統(tǒng)的參考波形無(wú)法有效抑制短延遲多徑的缺點(diǎn)，提出一種基于最優(yōu)多徑抑制鑒別曲線線性化的改進(jìn)的多徑抑制鑒別曲線，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的多徑抑制參考波形，能夠有效改善對(duì)短延遲多徑的抑制性能。設(shè)計(jì)的多徑抑制參考波形能夠在保持牽引范圍不變的前提下獲得較高的鑒相器增益，跟蹤精度及多徑抑制性能優(yōu)于傳統(tǒng)參考波形。前端帶寬

3、為10.23MHz時(shí)，與傳統(tǒng)的參考波形相比，本文提出的多徑抑制參考波形以采樣率提高1倍、量化bit位數(shù)增加1位為代價(jià)，多徑誤差包絡(luò)面積降低為原來(lái)的40.93％。
　　2)針對(duì)傳統(tǒng)的參考波形在BOC(1,1)信號(hào)下鑒別曲線存在錯(cuò)鎖點(diǎn)從而導(dǎo)致跟蹤模糊度的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了逐碼片生成方式下的雙極性無(wú)模糊參考波形，有效消除了跟蹤模糊度。通過(guò)在傳統(tǒng)的 W4參考波形的基礎(chǔ)上增加額外的基本矩形波，構(gòu)造出無(wú)錯(cuò)鎖點(diǎn)的鑒相函數(shù)，解決了跟蹤模糊度問(wèn)題。該參考

4、波形能夠有效在無(wú)模糊跟蹤、多徑抑制、碼跟蹤誤差方差、設(shè)計(jì)復(fù)雜度之間取得折中，多徑抑制性能和碼跟蹤誤差方差均與傳統(tǒng)的 W2波形相當(dāng)，波形簡(jiǎn)單，采用1bit量化，易于工程實(shí)現(xiàn)，且無(wú)需峰跳法的輔助，有效降低了硬件復(fù)雜度和計(jì)算復(fù)雜度。
　　3)針對(duì)當(dāng)前高階 BOC信號(hào)無(wú)模糊接收技術(shù)無(wú)法有效抑制中遠(yuǎn)延遲多徑的問(wèn)題，提出雙環(huán)路與參考波形聯(lián)合技術(shù)以及邊帶與參考波形聯(lián)合技術(shù)，解決了高階BOC信號(hào)多徑抑制的技術(shù)難題。將碼參考波形技術(shù)應(yīng)用于雙環(huán)路法中

5、的碼跟蹤環(huán)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的窄相關(guān)結(jié)構(gòu)，多徑誤差包絡(luò)面積降低為原來(lái)的39.90%；根據(jù)高階BOC和 BOCc信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出三種無(wú)模糊的多徑抑制參考波形，并通過(guò)上下邊帶法構(gòu)造出準(zhǔn)時(shí)支路，得到無(wú)錯(cuò)鎖點(diǎn)且多徑抑制性能較為理想的非相干鑒別器，能夠有效抑制中遠(yuǎn)距離延遲的多徑，且與傳統(tǒng)接收方法相比，該方法對(duì)前端帶寬要求較低，在前端帶寬較窄的情況下即可獲得較為理想的性能。
　　4)針對(duì)當(dāng)前 MBOC信號(hào)多徑抑制技術(shù)舍棄 BOC(6,1)分量造成跟

6、蹤性能下降的不足，對(duì)MBOC信號(hào)中的BOC(6,1)分量進(jìn)行了針對(duì)性處理，提出了基于雙參考波形的無(wú)模糊多徑抑制接收技術(shù)。對(duì)于 TMBOC信號(hào)，兩種參考波形以時(shí)分復(fù)用的形式分別跟蹤BOC(1,1)及BOC(6,1)分量；對(duì)于CBOC信號(hào)，接收的CBOC信號(hào)分別與本地 BOC(1,1)復(fù)制信號(hào)及兩路參考波形信號(hào)相關(guān)，并對(duì)相關(guān)值進(jìn)行線性組合，構(gòu)造出無(wú)模糊的鑒別曲線。兩種方法均利用了 BOC(6,1)分量，充分發(fā)揮了MBOC信號(hào)相對(duì)于純BOC(