衛(wèi)星導(dǎo)航通信中的聯(lián)合編碼調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、信號(hào)體制是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)中最重要的技術(shù)部分之一，合理的信號(hào)體制可以提升導(dǎo)航系統(tǒng)在定位、測(cè)距等方面的性能。因此，研究GNSS的新型高效的信號(hào)體制具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　編碼與調(diào)制是GNSS信號(hào)體制設(shè)計(jì)的重要的組成部分，但傳統(tǒng)體制中編碼和調(diào)制是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，這種方案具有一定缺陷。人們期望在不降低有效傳輸速率的前提下進(jìn)行高效的編碼和調(diào)制，即帶

2、寬效率編碼，聯(lián)合編碼調(diào)制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)帶寬效率編碼的重要途徑。低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check, LDPC)碼以其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能得到了廣泛應(yīng)用。連續(xù)相位調(diào)制(Continuous Phase Modulation, CPM)技術(shù)是一類具有高效的頻帶利用率與功率利用率的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，并且其包絡(luò)恒定，尤其適合于使用非線性功率放大器的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。因此探討 LDPC-CPM聯(lián)合編碼調(diào)制技術(shù)在未來衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)用的

3、可行性十分必要。
　　課題旨在設(shè)計(jì)新型高效的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)傳輸機(jī)制，將LDPC碼、CPM調(diào)制以及Turbo檢測(cè)原理進(jìn)行有機(jī)融合，增強(qiáng)導(dǎo)航信號(hào)抗干擾能力和測(cè)距精度，提高頻帶利用率和可靠性，為我國新一代衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)波形設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)?；谏鲜瞿繕?biāo)，本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1．研究適用于GNSS系統(tǒng)的LDPC碼實(shí)現(xiàn)方案。LDPC碼的編碼增益與校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造、編/譯碼算法有密切的關(guān)系。通常高編碼增益會(huì)引入高實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，故有必要

4、研究兼顧性能與低復(fù)雜度的LDPC碼的構(gòu)造方法，為GNSS系統(tǒng)中信道編碼的選擇提供參考依據(jù)。
　　2．探討新型調(diào)制方式在 GNSS信號(hào)中應(yīng)用的可行性。首先研究一種將最小移頻鍵控(Minimum Shift Keying, MSK)調(diào)制與二進(jìn)制偏移載波(BinaryOffsetCarrier,BOC)調(diào)制相結(jié)合的調(diào)制方式—MSK-BOC調(diào)制，論述其數(shù)學(xué)模型和頻譜特性。其次，研究 CPM調(diào)制的數(shù)學(xué)模型、信號(hào)狀態(tài)、功率譜密度等。最后，對(duì)比

5、分析上述兩種調(diào)制方式與BOC調(diào)制的頻譜特性，給出擴(kuò)頻CPM(spreadspectrumCPM, SS-CPM)調(diào)制可有效替代BOC的條件。同時(shí)根據(jù) SS-CPM信號(hào)的特性，設(shè)計(jì)一種可替代復(fù)合二進(jìn)制偏移載波(Multiplexed Binary offset Carrier, MBOC)調(diào)制的新的調(diào)制方式—CPM-BOC，并論述其機(jī)理及性能。
　　3．研究衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)性能評(píng)估的方法。評(píng)估方法綜合考慮精度、抗干擾、抗多徑、兼容性等方