星基增強系統(tǒng)中的信號同步技術(shù)研究與FPGA設計.pdf

1、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）已經(jīng)在社會許多領(lǐng)域得到廣泛應用。然而其服務質(zhì)量并不能滿足一些特殊場合的精度需求，因此開展星基增強系統(tǒng)（Satellite-Based Augmentation System，SBAS）研究非常必要。SBAS系統(tǒng)中同步是直接影響系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵問題。本文對星基增強系統(tǒng)中的信號同步技術(shù)進行了研究，主要工作及所取得的研究成果如下：
　　1.對

2、低信噪比環(huán)境下的信號快速捕獲技術(shù)進行了研究。重點分析了線性搜索捕獲與基于FFT的并行碼相位搜索捕獲方法的捕獲概率與捕獲時間，并提出了一種改進的并行捕獲算法，該算法通過引入三點二次插值法來提高頻率估計精度。仿真結(jié)果表明，當信噪比為-25dB時，該算法的捕獲概率可以達到95％。
　　2.針對高動態(tài)環(huán)境下的信號跟蹤，設計了兩種載波跟蹤方案并進行了對比：其一，采用二階鎖頻環(huán)級聯(lián)三階鎖相環(huán)載波跟蹤環(huán)路，給出了詳細的參數(shù)確定過程，并且分析了不

3、同相干積分時間對環(huán)路跟蹤性能的影響；其二，采用基于卡爾曼濾波的載波跟蹤環(huán)路，利用卡爾曼濾波器對頻率及其變化率的估計結(jié)果來輔助鎖相環(huán)進行載波跟蹤。理論分析及仿真結(jié)果表明在信噪比為-25dB、頻偏變化率為400Hz/s的環(huán)境下，這兩種方案都可以獲得良好的載波跟蹤性能，能夠滿足星基增強系統(tǒng)的載波同步需求。
　　3.研究了基于延遲鎖定環(huán)（DLL）的低信噪比下偽碼同步技術(shù)。仿真結(jié)果表明，在信噪比為-25dB的情況下實現(xiàn)了偽碼的可靠跟蹤。