【摘要】：隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的高速發(fā)展,導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)量也越來越多,比如使用最廣泛的GPS導(dǎo)航系統(tǒng),以及越來越備受關(guān)注的中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等。因此導(dǎo)航頻段變得越來越擁擠,且各個頻段內(nèi)的信號相互干擾,在如此情況下,一種二進(jìn)制偏移載波(Binary Offset Carrier,BOC)調(diào)制信號被成功提出,用來解決該問題。而伴隨著對BOC信號的深入研究,一系列BOC衍生信號也被提出來應(yīng)用于各個導(dǎo)航系統(tǒng)中。此外,實際環(huán)境中存在著許多干擾因素,給BOC及其衍生信號的捕獲帶來了困難,因此也成為了國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點與難點。本文在詳細(xì)研究了BOC及其衍生信號結(jié)構(gòu)和特性的基礎(chǔ)上,著重研究了低信噪比下BOC信號、高動態(tài)環(huán)境下BOC和高階雙二進(jìn)制偏移載波(Double Binary Offset Carrier,DBOC)調(diào)制信號的捕獲問題,以及使用改進(jìn)的方法實現(xiàn)BOC及其衍生信號的通用無模糊捕獲。論文的主要工作如下:(1)針對低信噪比條件下BOC信號的捕獲問題,研究了一種基于批處理和Teager-Kaiser(TK)算子的聯(lián)合捕獲算法。該方法首先對接收信號和組合擴頻碼進(jìn)行批處理和平均處理,并且將接收信號轉(zhuǎn)換到頻域進(jìn)行多次循環(huán)移位,達(dá)到多普勒頻偏補償?shù)男Ч?然后將多個頻偏補償序列與組合擴頻碼進(jìn)行圓周相關(guān)運算;最后將其中的最大相關(guān)值序列經(jīng)過TK算子處理。研究表明,在同一條件下,本文方法有效提升了檢測性能,能夠在低信噪比條件下實現(xiàn)BOC信號的捕獲。(2)針對高動態(tài)環(huán)境下加速度引起的多普勒速率導(dǎo)致BOC信號捕獲性能降低問題,研究了一種基于部分匹配濾波結(jié)合分?jǐn)?shù)階傅里葉變換(Partial Matched Filtering and Fractional Fourier Fast Transform,PMF-FRFT)的加窗改進(jìn)方法,能直接實現(xiàn)多普勒速率下BOC信號的有效捕獲。而針對高動態(tài)環(huán)境下加加速度引起的多普勒速率導(dǎo)致DBOC信號無法精確捕獲的問題,研究了一種基于部分匹配濾波結(jié)合快速傅里葉變換(Partial Matched Filtering and Fast Fourier Transform,PMF-FFT)的方法,對于捕獲過程中相關(guān)損失和扇貝損失引起的檢測性能降低問題,使用了一種離散頻譜校正法。該方法首先利用離散多項式相位變換(Discrete Polynomial-phase Transform,DPT)對接收信號動態(tài)降階,然后針對衍生信號DBOC重新設(shè)計PMF-FFT算法,最后利用頻譜校正法對FFT后的功率譜最大值進(jìn)行校正。研究表明,在相同條件下,頻譜校正法的使用有效提高了捕獲性能。(3)針對當(dāng)前BOC及其衍生信號通用無模糊捕獲較困難的的問題,研究了一種基于偽相關(guān)函數(shù)的無模糊捕獲改進(jìn)方法。該方法首先根據(jù)形狀碼向量的概念構(gòu)建了BOC信號的互相關(guān)函數(shù)統(tǒng)一表達(dá)式,并提出兩組新的形狀碼向量,然后通過接收信號與形狀碼向量對應(yīng)的參考信號做互相關(guān)合成得到一個單峰,最后利用單峰與自相關(guān)函數(shù)合成得到通用無模糊捕獲方法。研究表明,在相同條件下,所提方法能夠適用于BOC及其衍生信號,能夠消除自相關(guān)函數(shù)的模糊性。
【圖文】：

圖 2.1 BOC 調(diào)制信號的原理框圖OC 2,1 s和 BOC 2,1 c基帶信號為例分析其時域產(chǎn)生波形，所示。cTBOC 2,1 sBOC 2,1 sBOC 2,1 cBOC 2,1 c和 BOC 2,1

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文片采用 BOC 6,1 調(diào)制方式外 ，其它碼片采用 BOC 1 ,1 調(diào)制方式。不實現(xiàn)形式， MBOC 6,1,1 11 都是由 BOC 1 ,1 和 BOC 6,1 信號組合兩類信號所占總功率的比值分別為10 11和111。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN967.1

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1 郭媛媛;王崗;謝軍;;導(dǎo)航載荷線性失真對BOC信號影響的研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年05期

2 王W，

本文編號：2598161