隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展,衛(wèi)星通訊對各個(gè)領(lǐng)域的導(dǎo)航通信開始發(fā)揮越來越大的作用。在民航業(yè)中,引入衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是未來的發(fā)展趨勢。但是,隨著導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展,頻帶擁擠問題開始凸顯并且日益嚴(yán)重,成為了限制其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。傳統(tǒng)的信號調(diào)制手段開始漸漸不適應(yīng)目前的通信需求。二進(jìn)制偏移副載波(Binary Offset Carrier,BOC)調(diào)制方式由于能夠?qū)崿F(xiàn)頻帶的分離和共用,緩解頻帶擁擠,開始得到廣泛的應(yīng)用。然而在解決原有問題的同時(shí),新型調(diào)制方式也帶來了新的問題,它改變了PSK信號的自相關(guān)特性,增加了信號的接收處理的難度。本文首先分析并仿真研究了BOC信號的生成原理、捕獲跟蹤過程以及它的基本特性,包括功率譜密度函數(shù)、自相關(guān)函數(shù)以及鑒相曲線等,與傳統(tǒng)信號進(jìn)行了對比,明確了BOC信號存在的問題和研究方向。其次,結(jié)合北斗系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用參數(shù)和信號特征,對國內(nèi)外現(xiàn)存的算法進(jìn)行了應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn),包括FFT相關(guān)算法、單邊帶處理法、相關(guān)函數(shù)法等常見算法,比較分析了它們的優(yōu)點(diǎn)與不足之處,在算法適用性和效果上進(jìn)行了評估。之后,通過對BOC信號以及常見算法的仿真分析,歸納總結(jié)了BOC信號的通用的、不依賴于特定信號族類性質(zhì)的普適相關(guān)特性,包括自相關(guān)函數(shù)的雙邊對稱性、周期性等,發(fā)現(xiàn)了原始BPSK信號自相關(guān)函數(shù)可以近似作為BOC信號自相關(guān)函數(shù)的包絡(luò)。利用這些特性,本文最終提出了一種通過平移重構(gòu)BOC信號自相關(guān)函數(shù)構(gòu)造它的互補(bǔ)函數(shù),再與原函數(shù)疊加以消除副相關(guān)峰的新算法。該算法在消除BOC調(diào)制帶來的副峰的同時(shí),保留了單一狹窄的主峰,解決了一般BOC信號捕獲和跟蹤過程中引發(fā)的模糊問題。最后,仿真驗(yàn)證了新算法的特性,并與其他的算法進(jìn)行了比較分析。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V249.3;V351.37
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 BDS信號結(jié)構(gòu)及其調(diào)制方式
    2.1 BDS信號結(jié)構(gòu)與特性
    2.2 BOC調(diào)制方式
    2.3 BOC調(diào)制信號的基本特性
        2.3.1 功率譜密度
        2.3.2 自相關(guān)函數(shù)
        2.3.3 多徑特性
        2.3.4 鑒相曲線
    2.4 BOC與BPSK信號的仿真對比
        2.4.1 功率譜密度對比
        2.4.2 自相關(guān)函數(shù)對比
        2.4.3 鑒相曲線對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 信號的捕獲與跟蹤
    3.1 接收機(jī)
    3.2 信號的捕獲
    3.3 信號的跟蹤
        3.3.1 載波跟蹤環(huán)路
        3.3.2 碼跟蹤環(huán)路
    3.4 捕獲與跟蹤方法
        3.4.1 FFT相關(guān)算法
        3.4.2 單邊帶算法
        3.4.3 峰跳法
        3.4.4 相關(guān)函數(shù)法
    3.5 各算法的對比總結(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 互補(bǔ)相關(guān)函數(shù)副峰消除方法
    4.1 互補(bǔ)相關(guān)函數(shù)
    4.2 數(shù)學(xué)模型和捕獲流程
    4.3 捕獲結(jié)果示例
    4.4 捕獲性能分析
    4.5 鑒相器輸出
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介

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本文編號：2870813