微弱BOC信號(hào)的捕獲算法研究.pdf

1、近年來，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)不僅僅在農(nóng)業(yè)、工業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，它還以衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的形式進(jìn)入人們的日常生活。但是，隨著 GNSS的現(xiàn)代化和發(fā)展，出現(xiàn)了頻譜重疊，導(dǎo)航信號(hào)之間干擾嚴(yán)重等問題。為了解決現(xiàn)有的問題，二進(jìn)制偏移載波(Binary-Offset-Carrier, BOC)調(diào)制應(yīng)運(yùn)而生。
　　捕獲是GNSS系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于BOC調(diào)制信號(hào)具有模

2、糊性特點(diǎn)，現(xiàn)有的BPSK捕獲技術(shù)很難適用于BOC信號(hào)捕獲。并且，在高樓、樹陰遮擋、室內(nèi)、大峽谷等環(huán)境中，GPS信號(hào)非常微弱，常規(guī)的BOC捕獲算法性能較差。因此，為了滿足用戶不同環(huán)境的需求，增強(qiáng)GPS接收機(jī)實(shí)用性，開展微弱BOC信號(hào)的捕獲已成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。
　　為了達(dá)到無(wú)模糊捕獲微弱BOC信號(hào)的目的，本文的工作包括：BOC調(diào)制信號(hào)的無(wú)模糊捕獲算法研究，信噪比累積算法研究，微弱BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲算法研究三方面。
　

3、　深入分析和研究了BOC信號(hào)調(diào)制原理，并通過仿真分析了BOC信號(hào)功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)特性。在分析了主要的GPS接收機(jī)二維捕獲算法的基礎(chǔ)上，對(duì)兩類BOC調(diào)制信號(hào)的無(wú)模糊捕獲算法進(jìn)行了研究和仿真，通過性能比較，選取了自相關(guān)邊峰對(duì)消技術(shù)(ASPeCT)作為改進(jìn)算法的基礎(chǔ)。
　　在微弱信號(hào)的捕獲算法研究中，累積算法是提高信噪比增益的關(guān)鍵技術(shù)。為提高捕獲靈敏度，本文首先分析了相干累積算法，再采用相干累積與非相干累積結(jié)合的方法消除了數(shù)據(jù)位跳

4、變對(duì)相干累積算法的影響，然后采用差分相干累積減小了非相干累積的平方損耗。最后，為了提高捕獲速度和效率，本文將差分相干累積算法中的幅度包絡(luò)用能量包絡(luò)來代替，經(jīng)過簡(jiǎn)化得到了改進(jìn)的差分相干累積算法。
　　針對(duì)微弱BOC信號(hào)的特性，將ASPeCT算法利用FFT轉(zhuǎn)換到頻域，減少捕獲時(shí)間，提高捕獲效率，為信噪比累積算法奠定基礎(chǔ)，依然能夠消除邊峰和模糊性問題。把改進(jìn)的捕獲技術(shù)與改進(jìn)的信噪比累積算法相結(jié)合，提出一種微弱BOC調(diào)制信號(hào)的無(wú)模糊捕獲算