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文檔簡介
1、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠保障國家安全、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展,并為人民的生產(chǎn)生活帶來極大的便利。隨著北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與試運(yùn)行,北斗系統(tǒng)將逐步成為可以和GPS系統(tǒng)相媲美的GNSS系統(tǒng)之一,能夠?yàn)榈厍虮砻婧徒乜臻g的用戶提供全天時(shí)、全天候、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。目前,各相關(guān)單位競相研制高性能的北斗導(dǎo)航接收機(jī),而捕獲環(huán)節(jié)是北斗導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文將圍繞接收機(jī)中的捕獲算法問題展開研究,完成了如下幾個(gè)方面的工作:
(1)
2、介紹北斗QPSK信號(hào)的信號(hào)結(jié)構(gòu),并對(duì)北斗中頻信號(hào)進(jìn)行了仿真,研究了北斗中頻信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)和自相關(guān)函數(shù),為后續(xù)的捕獲算法的仿真提供了可用的仿真信號(hào)源。
(2)下一代衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)體制將采用 BOC調(diào)制方式。BOC信號(hào)具有與傳統(tǒng)BPSK信號(hào)有不同的特點(diǎn),本文詳細(xì)討論了BOC信號(hào)、MBOC信號(hào)以及AltBOC信號(hào)的調(diào)制原理及其功率譜特性和自相關(guān)函數(shù)特性。BOC信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的多峰性為信號(hào)捕獲帶來了新的問題。本文對(duì)捕獲 BOC信號(hào)所采
3、用的雙邊帶捕獲算法、單邊帶捕獲算法以及BPSK-like捕獲算法進(jìn)行了簡要的介紹和分析,并給出了一些仿真結(jié)果。
(3)捕獲概率和算法復(fù)雜度可以作為捕獲算法性能的衡量指標(biāo)。本文對(duì)北斗信號(hào)的捕獲過程進(jìn)行了建模,詳細(xì)推導(dǎo)了門限與捕獲虛警率和噪聲功率之間的表達(dá)式,分析了捕獲概率與積分時(shí)間之間的關(guān)系。本文還對(duì)基本的捕獲算法(串行搜索捕獲算法,并行頻率搜索算法和并行碼相位搜索算法)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和仿真,并對(duì)可以減小虛警率的Tong算法進(jìn)
4、行了介紹。
(4)在森林、城市、峽谷及隧道等環(huán)境中,由于障礙物的遮擋衛(wèi)星信號(hào)受到了很大程度的衰減,這就需要依賴高靈敏度的捕獲算法來捕獲信號(hào)。常見的提高捕獲靈敏度的方法是延長積分時(shí)間,本文分析了延長相干積分時(shí)間和非相干積分時(shí)間所帶來的算法性能提升和存在的問題。本文依次介紹了差分相干累積算法,半比特/全比特算法,以及估計(jì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)比特的圓周算法。通過仿真分析發(fā)現(xiàn),相同積分時(shí)間的條件下,估計(jì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)比特的圓周算法具有最高的捕獲概率,但
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