隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展，導(dǎo)航頻段越來越擁擠，為實現(xiàn)頻段共用與頻譜分離，BOC信號應(yīng)運(yùn)而生。MBOC是對多個BOC信號進(jìn)行復(fù)合而得到的一種新的信號調(diào)制方式，被應(yīng)用到GPS L1C、GALILEO E1B/C及BDS B1C中。MBOC信號自相關(guān)存在多峰結(jié)構(gòu)，多相關(guān)峰結(jié)構(gòu)使得相關(guān)主峰更為尖銳，具備達(dá)到更高同步精度的潛能，同時又增加了同步的復(fù)雜度。針對MBOC信號多峰特性，對MBOC信號捕獲算法進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容包括： (1)對BOC信號和MBOC信號的功率譜密度、自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行了研究，總結(jié)得到BOC信號和MBOC信號的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)的特點。分析并比較兩種信號所能達(dá)到的碼跟蹤精度； (2)依據(jù)MBOC調(diào)制理論，設(shè)計并實現(xiàn)了MBOC數(shù)字中頻信號，并將實現(xiàn)的結(jié)果與理論仿真進(jìn)行比較； (3)研究了國內(nèi)外關(guān)于MBOC信號新的捕獲算法，包括雙邊帶、BPSK-like、副載波消除等算法。但上述算法存在信號能量損耗大，硬件資源要求高等缺點。鑒于此，設(shè)計了一種改進(jìn)的自相關(guān)邊峰消除技術(shù)(ASPeCT)，并對ASPeCT捕獲算法進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明該算法可以很好的解決MBOC信號在捕獲時出現(xiàn)的錯捕、漏捕、捕獲時間長以及占用資源多等問題； (4)在FPGA上設(shè)計實現(xiàn)了基于ASPeCT的MBOC(6,1,1/11)信號捕獲，重點研究了載波NCO、降采樣處理、擴(kuò)頻碼產(chǎn)生、直接折疊型匹配濾波器和信號檢測模塊。使用產(chǎn)生的MBOC (6,1,1/11)中頻模擬信號，對基于ASPeCT的捕獲方案進(jìn)行了測試，驗證了捕獲系統(tǒng)的可行性和正確性。 對MBOC信號特性及其捕獲算法的研究可為導(dǎo)航接收終端研究提供理論指導(dǎo)和實踐參考，具有重要意義。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（國家授時中心）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TN96.1
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
圖表目錄
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要內(nèi)容
2 衛(wèi)星導(dǎo)航信號特性分析
    2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航信號中的頻譜擴(kuò)展技術(shù)
        2.1.1 直接序列擴(kuò)頻通信的基本原理
        2.1.2 偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生及其特性
    2.2 PSK-R 調(diào)制信號
    2.3 BOC 調(diào)制信號
        2.3.1 BOC 調(diào)制原理
        2.3.2 BOC 信號自相關(guān)函數(shù)和功率譜
    2.4 MBOC 調(diào)制信號
        2.4.1 MBOC 調(diào)制基本原理
        2.4.2 MBOC 信號功率譜和自相關(guān)函數(shù)
    2.5 碼跟蹤精度分析
    2.6 本章小結(jié)
3 MBOC 中頻調(diào)制信號設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 FPGA 技術(shù)
    3.2 基于 FPGA 的 MBOC 信號設(shè)計
    3.3 基于 FPGA 的 MBOC 信號實現(xiàn)
        3.3.1 載波生成模塊
        3.3.2 分頻器模塊
        3.3.3 擴(kuò)頻碼產(chǎn)生模塊
        3.3.4 副載波生成模塊
        3.3.6 MBOC 調(diào)制模塊
    3.5 中頻信號驗證
    3.6 本章小結(jié)
4 MBOC 信號捕獲方法研究
    4.1 捕獲數(shù)學(xué)模型
    4.2 傳統(tǒng)的捕獲方法
        4.2.1 FFT 捕獲方法
        4.2.2 匹配濾波器法
        4.2.3 折疊匹配濾波器-FFT 捕獲方法
    4.3 新的 BOC 捕獲方法
        4.3.1 雙邊帶處理法
        4.3.2 BPSK-Like 算法
        4.3.3 副載波相位消除法
    4.4 自相關(guān)邊峰消除捕獲方法
        4.4.1 ASPeCT 捕獲算法研究
        4.4.2 基于 ASPeCT 的 MBOC 信號捕獲算法仿真
    4.5 捕獲方法的比較
    4.6 本章小結(jié)
5 MBOC 捕獲算法的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 ASPeCT 捕獲方法的設(shè)計
    5.2 ASPeCT 捕獲方法的實現(xiàn)
        5.2.1 載波 NCO
        5.2.2 降采樣處理
        5.2.3 擴(kuò)頻碼產(chǎn)生
        5.2.4 匹配濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)
        5.2.5 峰值檢測模塊
    5.3 基于 ASPeCT 方法的 MBOC（6,1,1/11）捕獲結(jié)果分析
    5.4 本章總結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2870089