基于时延二维估计的BOC调制信号捕获方法

采用常规的BPSK调制信号捕获方法处理BOC调制信号时,会因BOC调制信号相关函数的副相关峰具有数目较多、幅度较大、峰间时延较小等特点而引发捕获模糊问题.本文系统解析主流捕获方法的捕获模糊规避思路,提出一种基于时延二维估计的BOC调制信号新型捕获方法.与主流捕获方法相比,时延二维估计法在调制参数敏感性、信噪比损失、搜索步长、时延估计精度、硬件资源需求、实现架构等方面综合最优.     

高速8PSK调制信号的频率捕获及跟踪算法研究

载波频率同步是载波恢复的重要环节之一。本文基于高速8PSK调制信号完成载波频率估计的前提下,提出了一种采用二叉树(Binary Search Tree)频率搜索方法实现捕获及采用平均"滑动窗"递推最小二乘(RLS)一步预测方法实现频率跟踪的算法;并针对此方法进行了理论推导和蒙特卡洛(Monte Carlo)仿真。结果表明,该方法适用于全数字高速数传8PSK调制信号接收系统,同时也可移植、推广至全数字雷达接收机中。     

BOC调制导航信号关键技术研究

BOC调制作为一种导航信号体制,具有良好的抗多径和抗干扰性能,同时实现共用载波频率条件下的频谱分离。与BPSK调制信号相比,BOC调制信号具有多径误差小、码跟踪热噪声误差小的优点。通过对BOC调制技术和合路方式的深入分析,给出了各种BOC调制的自相关和功率谱函数,以及各种合路方式的分析比较。通过仿真验证了BOC信号的码跟踪性能和抗多径性能的优越性。     

BOC调制信号研究

随着新一代导航系统一欧洲Galileo卫星导航系统的建设和美国GPS现代化研究的进展,新型的卫星导航信号结构成为关注的热点,尤其是新型的调制方式--BOC调制（Binary Offset Carrier）有利于降低信号问的互相干扰,改善定位性能,成为新一代GPSM码和Galileo导航系统的主要选择。本文重点讨论BOC调制信号的定义、功率谱密度、相关函数以及“峰值跳跃”的捕获方法。     

BOC调制信号研究

随着新一代导航系统一欧洲Galileo卫星导航系统的建设和美国GPS现代化研究的进展,新型的卫星导航信号结构成为关注的热点,尤其是新型的调制方式-BOC调制(Binary Offset Carrier)有利于降低信号问的互相干扰,改善定位性能,成为新一代GPS M码和Galileo导航系统的主要选择.本文重点讨论BOC调制信号的定义、功率谱密度、相关函数以及"峰值跳跃"的捕获方法.     

BOC调制信号发生器的设计与实现

BOC调制信号应用在卫星导航系统中有很多优势,其具有良好的抗多径、抗干扰性能和很高的研究价值。针对目前国内没有功能完善的BOC调制信号发生器,无法深入展开BOC调制信号相关研究的现状,开展了BOC调制信号发生器的研究并设计了一种基于FPGA的BOC调制信号发生器。详细介绍了BOC调制信号发生器的系统组成,各个模块的实现方式,指出了实现的关键技术。使用频谱仪对BOC调制信号发生器进行了测试,验证了其产生BOC调制信号的正确性。     

基于DSP的BOC信号捕获算法实现

针对BOC调制信号自相关函数多峰值造成的捕获模糊性问题,提出一种基于相关函数的去模糊性捕获算法。该算法能消除接收信号载频的影响;根据BOC伪码的相关函数计算原理构造与收信号相关的两路本地信号;根据相关结果的对称性,通过简单数学运算组成一个完全无模糊性的相关函数。理论分析和仿真结果表明,相比ASPeCT算法及重构相关算法,提出的捕获算法的主峰均值比例更高,副峰均值比例更低。在两径信道中,当时延小于一个码片时,该算法的主峰能量可达100%。利用TMS320C5509A芯片进行算法验证,进一步验证了该算法的有效性。     

一种BOC调制信号捕获技术

本文提出一种二阶类BPSK方法,该方法兼顾了运算量和灵敏度,有效消除了BOC调制信号的模糊度,使得接收机能够准确捕获卫星导航新体制信号.经过验证,该方法可以提高信噪比,实现BOC调制信号的高灵敏度捕获.     

我国未来卫星导航信号的优先选择——BOC调制信号

对BOC调制信号的产生、谱特性、自相关、码跟踪和接收处理方法进行了分析。结果表明,与BPSK信号相比,该信号可以实现频段共用,同时实现频谱分离,具有较强的抗干扰能力;在相同码速率条件下,其相关函数曲线更陡峭,具有更高的码跟踪精度和更好的多径分辨能力;采取有效处理方法可以消除BOC信号相关函数中多峰造成的模糊问题。鉴于BOC信号的优点,建议我国未来卫星导航信号优先选用该信号。     

导航信号的BOC调制方式

BOC调制方式适应导航发展的新需要,它实现了频谱分裂以充分利用现有频段资源,且具有比传统BPSK调制方式更好的相关性能,从而可以提高根据相关特性测距的精度。介绍了BOC调制信号的频谱、功率谱和相关函数的特点。针对BOC调制信号相关函数的多峰结构容易造成捕获模糊,提出了3种相应的接收处理方法:类似BPSK的单边带处理方法、峰跳法和一种无模糊跟踪鉴相器算法。     

BOC信号捕获的设计与实现

BOC调制作为一种导航信号体制具有良好的抗多径和抗干扰性能,实现共用载波频率条件下的频谱分离.分析了BOC信号的频谱特性及自相关特性,提出了基于并行码相位搜索的改进算法,设计了正交IQ捕获算法,对两路并行捕获,仿真结果显示算法的正确性以及优越性.     

伽利略系统BOC信号的特性及码跟踪方法研究

为了节省卫星频率资源并提高导航信号的可靠性,新一代的导航定位系统采用了一种更有效的调制方式-BOC调制,它具有与BPSK之间串扰小、抗衰落能力强等诸多优点.但由于BOC调制信号特性比较复杂,因此加大了接收处理的难度.本文主要从理论上介绍了BOC和Alt-BOC的调制方式和信号产生方法、调制后信号的频谱特性以及自相关函数特性,依此分析了BOC信号自相关结果的多峰值特性和由此特性造成的跟踪和锁定难度的增加,以及相应于其频谱特性栽的信号处理方法.并在此基础上提出了一种能提高码跟踪可靠性的基带信号相关处理方法,Matlab仿真结果表明此方法有较好的效果,能提高码跟踪的可靠性.     

一种基于时域滤波的BOC无模糊捕获算法设计

针对二进制偏移载波(BOC)信号进行相关运算时存在多峰的特殊性,设计了一种基于时域滤波的BOC无模糊捕获算法。通过频域分析得到时域滤波器的频率响应,再反推出时域滤波器的系数,构建有限脉冲响应(FIR)滤波器。对不同算法进行仿真,结果证明该时域滤波器能很好地消除BOC信号自相关副峰。降低滤波器阶数,并设计可实现的基于时域滤波和多段匹配滤波器(MMF)－傅里叶变化(FFT)的BOC无模糊捕获算法,仿真分析表明该算法能很好地消除副峰,正确捕获信号。     

多径衰落信道下BOC信号捕获性能分析

针对多径衰落信道下BOC(二进制偏移载波)信号的捕获问题,通过对多径衰落信道建模,运用目前较优越的捕获算法对各信道下的捕获性能进行比较。结合莱斯因子K、多径径数L以及多径延迟,分析了多径衰落信道对B OC信号捕获产生的影响。理论分析和仿真结果表明,K值越大,捕获函数峰值越大,捕获性能越好;L值越小,出现副峰越少,捕获性能越好。     

四相鉴频器辅助的高动态BOC信号载波跟踪

叉积鉴频器的输出频率范围比较窄,捕获信号以后的多普勒频偏可能不在其跟踪范围内。针对此问题,提出了使用四相鉴频器( FQFD )算法辅助已经成型的二阶锁频环加三阶锁相环模型。首先,利用四相鉴频器的非线性特性将接收信号频偏大步长牵引到较低范围,然后使用锁频环消除其大部分动态性,最后利用锁相环跟踪精度高的特点实现高动态二进制偏移载波( Binary Offset Car-rier,BOC)信号载波的快速准确跟踪。在分析各跟踪模块算法的基础上,讨论了其本身的热噪声误差、动态适应力以及最优带宽等相关问题,理论分析和仿真结果验证了该方法比原有跟踪算法提高了300 Hz左右的鉴频范围,并且跟踪效果良好。     

一种基于BOC信号的导航发射信道预失真技术

由于卫星导航系统中导航卫星发射信道的记忆非线性效应,使带宽受限的二进制偏移载波（BOC）调制信号失真加剧,导航系统性能将受到严重影响。针对这个问题,建立并分析了导航发射信道模型,提出将等效简化信道模型的主体部分（HPA及其前后置滤波器）等效为Wiener—Hammerstein模型的思想,同时设计了一种针对此模型的基于直接学习结构的自适应LMS预失真方案。仿真结果表明,该方案能有效抑制BOC信号的带外频谱扩展,优化星座图,可以很好地消除导航信道对BOC信号的失真影响,在卫星导航系统中有着重要的意义和良好的应用前景。     

导航载荷线性失真对BOC信号影响的研究

导航载荷的非理想特性使传输信号发生失真,影响信号的跟踪性能,带来定位误差。在Matlab软件平台上仿真分析,利用定时偏移、S曲线偏移、功率损失、相关损失、S曲线斜率等参数,评估了导航载荷线性失真（幅度、相位和群时延）对BOC信号跟踪性能的影响机理和程度,对导航载荷设计过程中能容忍的线性失真的程度有指导作用,进而约束了各单元器件的技术指标,有一定的实用价值。     

改进的数字化TDRSS中频信号捕获跟踪系统

跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是转发地球站对低、中轨道航天器的跟踪测控信号和中继从航天器发回地面的信息的通信卫星系统,美国和俄罗斯的跟踪与数据中继卫星早已组网并投入运行,为适应我国现代航天测控技术的需要,我们对其中频信号扩频码及载波的捕获跟踪数字系统做了完整设计和实现。本文对其中关键技术及算法的改进设计,如扩频码的频域/时域二维序贯搜索捕获环与窄间隔超前、滞后数字锁相跟踪环,及载波自动频率捕获环、锁相跟踪环等的实现做了介绍。最后给出了基于FPGA实现的完整方案及性能。-     

基于函数逼近方法的BOC信号跟踪策略研究

通过分析二进制偏移调制的裂谱性能与其自相关的伪峰特性,根据二进制偏移调制(BOC)信号跟踪同步中存在的模糊问题.提出一种利用变间隔的自互相关值来消除伪峰的方法.该方法考虑了通道数量、性能损失以及鉴相区间线性程度等多个参数,求出方差最小意义下的较优码鉴相函数,以便完成无模糊跟踪.在相同相关器数目的条件下,所提出的方法能得到更加线性的鉴相区间、较少的鉴相性能损失,无模糊的环路跟踪性能.