北斗B1C信號(hào)高動(dòng)態(tài)接收處理關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 20:05
北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)(BDS)將于2020年全面提供服務(wù),舉世矚目,必將掀起相關(guān)研究和應(yīng)用的高潮。BDS在B1頻段采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)B1C調(diào)制信號(hào),該信號(hào)整體技術(shù)先進(jìn)、信號(hào)分量結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相對(duì)于北斗B1I,具有偽碼測(cè)距精度高、兼容互操作、良好的抗多徑性能等優(yōu)點(diǎn),針對(duì)B1C信號(hào)可以提出多種不同優(yōu)化接收方案。本文就是在B1C信號(hào)全面使用之初,針對(duì)一些特殊領(lǐng)域應(yīng)用環(huán)境,例如精確制導(dǎo)武器、衛(wèi)星機(jī)動(dòng)飛行、臨近空間飛行器等,開(kāi)展高動(dòng)態(tài)條件下B1C信號(hào)導(dǎo)頻分量QMBOC信號(hào)接收處理關(guān)鍵技術(shù)研究,以滿足彈載及空間平臺(tái)不同用戶需求,具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。高動(dòng)態(tài)條件下QMBOC信號(hào)的接收必然在快速穩(wěn)定的捕獲、高動(dòng)態(tài)載波跟蹤、高可靠性和高精度偽碼跟蹤方面帶來(lái)挑戰(zhàn)。論文就是在信號(hào)特性、捕獲方法、載波跟蹤、碼跟蹤、GNSS L1信號(hào)互操作接收模型5個(gè)方面開(kāi)展研究工作的。論文主要內(nèi)容如下:1.詳細(xì)分析了B1C信號(hào)的結(jié)構(gòu)、組成、功率分配,推導(dǎo)并仿真了B1C信號(hào)及各分量之間相關(guān)函數(shù)、功率譜密度。仿真分析了利用QMBOC信號(hào)的BOC(1,1)分量對(duì)其進(jìn)行非匹配接收以及QMBOC信號(hào)匹配接收兩種方法,得到BOC(1,...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
B1C分量的自相關(guān)函數(shù)對(duì)比
圖 2.11 B2a 信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖 左圖中的信號(hào)自相關(guān)函數(shù)依然是三B2a 信號(hào)的主瓣寬度為 BPSK(1)的 10瓣高出約 14dB,傳輸數(shù)據(jù)的速率更快,使用。2.2.3 北斗 B1I,B3I 調(diào)制信號(hào)B1 頻點(diǎn)目前具有 B1I 和 B1C 兩個(gè)信B1I 信號(hào)采用 BPSK(2)調(diào)制,采用“測(cè)電文調(diào)制分為 D1、D2 兩種,MEO,IG文,3 種衛(wèi)星都有基本導(dǎo)航信息,D2 電式如下: j j B1I B1I B1I S t A C t D
圖 2.16 BOC(1,1)信號(hào)碼跟蹤誤差 圖 2.17 QMBOC 信號(hào)碼跟蹤誤差圖中可以看出,當(dāng)前后相關(guān)器間隔越小,接收機(jī)前端帶寬越寬的情況下,DLL 輸出的方差越小,碼跟蹤精度值越高,而相關(guān)間隔和帶寬沿著相反的方向變化則輸出的方差增大。從上述信號(hào)的輸出方差比較可知,碼跟蹤誤差由小到大的順序依次是 QMBOC(6,1,4/33)<BOC(1,1)<B1I<B2a/B3I,表明 B1C 信號(hào)中的兩個(gè)分量相較于其他信號(hào) DLL 輸出方差明顯降低,碼跟蹤性能優(yōu)良,整體提升了信號(hào)跟蹤的精度。2.3.2 抗多徑分析信號(hào)同步研究中對(duì)碼跟蹤精度的另一個(gè)考量的方面就是多徑的影響。多徑是在信號(hào)傳輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的電磁場(chǎng)環(huán)境和大氣環(huán)境等產(chǎn)生反射和折射后在接收機(jī)端口處造成的相對(duì)相位和相對(duì)延遲,并且在幅度上存在一定差異,接收機(jī)收到的信號(hào)發(fā)生畸變甚至于接收到了錯(cuò)誤的信號(hào),造成信號(hào)同步接收無(wú)法進(jìn)行解調(diào)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GNSS中基于唐檢測(cè)改進(jìn)的N中取M檢測(cè)算法[J]. 袁建國(guó),陳忠平,王姣. 半導(dǎo)體光電. 2018(05)
[2]QMBOC信號(hào)不同跟蹤方式碼跟蹤性能的比較[J]. 劉睿琦. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(05)
[3]基于卡爾曼濾波的北斗接收機(jī)高靈敏度跟蹤算法研究[J]. 沈飛,李榮冰,劉建業(yè),韓志鳳,周穎. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(09)
[4]多徑環(huán)境下的BOC信號(hào)的通用模型及捕獲方法[J]. 宋玉龍,張?zhí)祢U,楊強(qiáng). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[5]基于四譜線插值FFT的諧波分析快速算法[J]. 張俊敏,劉開(kāi)培,汪立,陳文娟. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(01)
[6]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的高動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 黃明軍,王永民,牛家紅. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]基于快速最大似然估計(jì)的高動(dòng)態(tài)GPS跟蹤環(huán)[J]. 易清明,羅翀,石敏. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(08)
[8]高動(dòng)態(tài)弱信號(hào)環(huán)境下針對(duì)L1信號(hào)參數(shù)估計(jì)的基于離散chirp-Fourier變換塊補(bǔ)零方法(英文)[J]. Chao WU,Lu-ping XU,Hua ZHANG,Wen-bo ZHAO. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2015(09)
[9]一種新的基于FFT的高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法[J]. 黃健,張德海,孟進(jìn),閆大帥. 電視技術(shù). 2015(09)
[10]Tong檢測(cè)算法性能分析及參數(shù)設(shè)置[J]. 朱云龍,丑武勝,楊東凱. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]GNSS接收機(jī)跟蹤環(huán)路關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賀衛(wèi)東.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2014
[2]高動(dòng)態(tài)環(huán)境下衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)跟蹤技術(shù)研究[D]. 王文靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]GNSS空間信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法研究及測(cè)距性能影響分析[D]. 賀成艷.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2013
[4]BOC信號(hào)同步算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 齊家敏.上海交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]北斗導(dǎo)航接收機(jī)的高靈敏度跟蹤算法研究[D]. 沈飛.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]BOC及MBOC調(diào)制信號(hào)的捕獲與跟蹤算法研究[D]. 閆振華.重慶郵電大學(xué) 2016
[3]北斗接收機(jī)基帶信號(hào)處理算法關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李帥.太原理工大學(xué) 2016
[4]BOC調(diào)制信號(hào)的軟件接收機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 王淞波.北京理工大學(xué) 2015
[5]大頻偏、高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻信號(hào)捕獲跟蹤技術(shù)及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 祁東杰.北京理工大學(xué) 2015
[6]基于PMF-FFT的高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航信號(hào)捕獲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 柳春.電子科技大學(xué) 2014
[7]GNSS子碼捕獲技術(shù)與BOC無(wú)模糊跟蹤方法研究[D]. 劉昌建.華中科技大學(xué) 2014
[8]GNSS接收機(jī)快速捕獲算法研究[D]. 曾超.電子科技大學(xué) 2013
[9]新體制GNSS信號(hào)捕獲算法特性研究[D]. 涂日瑋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3533304
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
B1C分量的自相關(guān)函數(shù)對(duì)比
圖 2.11 B2a 信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖 左圖中的信號(hào)自相關(guān)函數(shù)依然是三B2a 信號(hào)的主瓣寬度為 BPSK(1)的 10瓣高出約 14dB,傳輸數(shù)據(jù)的速率更快,使用。2.2.3 北斗 B1I,B3I 調(diào)制信號(hào)B1 頻點(diǎn)目前具有 B1I 和 B1C 兩個(gè)信B1I 信號(hào)采用 BPSK(2)調(diào)制,采用“測(cè)電文調(diào)制分為 D1、D2 兩種,MEO,IG文,3 種衛(wèi)星都有基本導(dǎo)航信息,D2 電式如下: j j B1I B1I B1I S t A C t D
圖 2.16 BOC(1,1)信號(hào)碼跟蹤誤差 圖 2.17 QMBOC 信號(hào)碼跟蹤誤差圖中可以看出,當(dāng)前后相關(guān)器間隔越小,接收機(jī)前端帶寬越寬的情況下,DLL 輸出的方差越小,碼跟蹤精度值越高,而相關(guān)間隔和帶寬沿著相反的方向變化則輸出的方差增大。從上述信號(hào)的輸出方差比較可知,碼跟蹤誤差由小到大的順序依次是 QMBOC(6,1,4/33)<BOC(1,1)<B1I<B2a/B3I,表明 B1C 信號(hào)中的兩個(gè)分量相較于其他信號(hào) DLL 輸出方差明顯降低,碼跟蹤性能優(yōu)良,整體提升了信號(hào)跟蹤的精度。2.3.2 抗多徑分析信號(hào)同步研究中對(duì)碼跟蹤精度的另一個(gè)考量的方面就是多徑的影響。多徑是在信號(hào)傳輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的電磁場(chǎng)環(huán)境和大氣環(huán)境等產(chǎn)生反射和折射后在接收機(jī)端口處造成的相對(duì)相位和相對(duì)延遲,并且在幅度上存在一定差異,接收機(jī)收到的信號(hào)發(fā)生畸變甚至于接收到了錯(cuò)誤的信號(hào),造成信號(hào)同步接收無(wú)法進(jìn)行解調(diào)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GNSS中基于唐檢測(cè)改進(jìn)的N中取M檢測(cè)算法[J]. 袁建國(guó),陳忠平,王姣. 半導(dǎo)體光電. 2018(05)
[2]QMBOC信號(hào)不同跟蹤方式碼跟蹤性能的比較[J]. 劉睿琦. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(05)
[3]基于卡爾曼濾波的北斗接收機(jī)高靈敏度跟蹤算法研究[J]. 沈飛,李榮冰,劉建業(yè),韓志鳳,周穎. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(09)
[4]多徑環(huán)境下的BOC信號(hào)的通用模型及捕獲方法[J]. 宋玉龍,張?zhí)祢U,楊強(qiáng). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[5]基于四譜線插值FFT的諧波分析快速算法[J]. 張俊敏,劉開(kāi)培,汪立,陳文娟. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(01)
[6]基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的高動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 黃明軍,王永民,牛家紅. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]基于快速最大似然估計(jì)的高動(dòng)態(tài)GPS跟蹤環(huán)[J]. 易清明,羅翀,石敏. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(08)
[8]高動(dòng)態(tài)弱信號(hào)環(huán)境下針對(duì)L1信號(hào)參數(shù)估計(jì)的基于離散chirp-Fourier變換塊補(bǔ)零方法(英文)[J]. Chao WU,Lu-ping XU,Hua ZHANG,Wen-bo ZHAO. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2015(09)
[9]一種新的基于FFT的高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻信號(hào)捕獲方法[J]. 黃健,張德海,孟進(jìn),閆大帥. 電視技術(shù). 2015(09)
[10]Tong檢測(cè)算法性能分析及參數(shù)設(shè)置[J]. 朱云龍,丑武勝,楊東凱. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]GNSS接收機(jī)跟蹤環(huán)路關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賀衛(wèi)東.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2014
[2]高動(dòng)態(tài)環(huán)境下衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)跟蹤技術(shù)研究[D]. 王文靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]GNSS空間信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法研究及測(cè)距性能影響分析[D]. 賀成艷.中國(guó)科學(xué)院研究生院(國(guó)家授時(shí)中心) 2013
[4]BOC信號(hào)同步算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 齊家敏.上海交通大學(xué) 2014
碩士論文
[1]北斗導(dǎo)航接收機(jī)的高靈敏度跟蹤算法研究[D]. 沈飛.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]BOC及MBOC調(diào)制信號(hào)的捕獲與跟蹤算法研究[D]. 閆振華.重慶郵電大學(xué) 2016
[3]北斗接收機(jī)基帶信號(hào)處理算法關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李帥.太原理工大學(xué) 2016
[4]BOC調(diào)制信號(hào)的軟件接收機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 王淞波.北京理工大學(xué) 2015
[5]大頻偏、高動(dòng)態(tài)擴(kuò)頻信號(hào)捕獲跟蹤技術(shù)及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 祁東杰.北京理工大學(xué) 2015
[6]基于PMF-FFT的高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航信號(hào)捕獲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 柳春.電子科技大學(xué) 2014
[7]GNSS子碼捕獲技術(shù)與BOC無(wú)模糊跟蹤方法研究[D]. 劉昌建.華中科技大學(xué) 2014
[8]GNSS接收機(jī)快速捕獲算法研究[D]. 曾超.電子科技大學(xué) 2013
[9]新體制GNSS信號(hào)捕獲算法特性研究[D]. 涂日瑋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3533304
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