卫星导航信号模拟源新体制信号自校技术研究

摘要

随着全球卫星导航系统的发展，我国的北斗卫星导航系统也在一步步发展建设中，北斗卫星系统（BDS）与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲的Galileo并称全球四大卫星导航系统。北斗新一代全球卫星系统在卫星信号体制方面，也不再只是传统的BPSK调制方式，而出现了BOC信号。本文主要针对新体制信号下的卫星导航信号模拟源标校方法进行研究，并针对卫星导航信号模拟源时延类参数标校提出了基于码相关的相关峰检测法。
　　本文从卫星导航信号模拟源组成及工作原理入手，对卫星导航信号模拟源指标体系进行分类，并分析了卫星导航信号模拟源时延类参数的重要性，本文还分析了传统的时延类参数标校方法，并且对该方法进行了实验验证。针对北斗新体制信号下卫星导航信号模拟源时延类参数标校，以零值为例，本文分析其标定实质上是伪码测距原理的应用，且是在测试模式强信号下的高精度测距，本文还从新体制信号调制方式（BOC调制）的原理及特性(主要是 BOC调制信号的频谱特性和自相关性)进行分析，指出了BOC调制下传统翻转点法的局限性，进而引出了基于码相关的相关峰检测法，并从相关峰检测法原理涉及的伪码自相关性、捕获跟踪、环路参数设计等方面进行分析，最后本文对相关峰检测法得到的结果进行精度分析。
　　本文最后对相关峰检测法进行试验设计、仿真试验以及实测数据试验。本文的实验部分主要分为四个部分，首先对仿真的BPSK信号和BOC信号进行了相关峰检测法的测试验证，并计算测试结果精度，其次对实际采集的BPSK信号和B1C信号进行了相关峰检测法的验证，对得到的检测结果进行分析并计算测试精度。本文实验部分还对实际信号进行了射频采集，并简单分析了其频谱特性，最终进行实验验证的数据是通过射频带通采样获得。试验部分是对卫星导航信号模拟源零值的标定，在得到标定结果后，由上位机根据结果设置配置参数，发出配置指令，对卫星导航信号模拟源进行相应参数配置，进而完成闭环自校过程。
　　本文主要针对新体制卫星导航信号模拟源时延类参数标校方法的研究，在实际检测中，新体制卫星导航信号模拟源时延类参数检测一直没得到很好的解决，因此，本课题研究内容在对北斗新一代全球卫星号航系统模拟源检测上具有重要意义。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 论文背景

1.2 论文的研究意义

1.3 国内外发展现状

1.4 论文的主要内容及其组织结构

第二章 卫星导航信号模拟源及其传统校准方法分析

2.1 卫星导航信号模拟源结构组成及工作原理

2.2 卫星导航信号模拟源指标体系

2.3 基于通用仪器的传统校准方法

2.4 本章小结

第三章 新体制信号特征及校准方法分析

3.1 新体制信号基本原理及其特性

3.2 BOC调制的发展技术

3.3 模拟源时延类参数校准方法分析

3.4 本章小结

第四章 基于码相关技术的新体制信号校准方法

4.1 伪码测距

4.2 基于码相关技术检测法及其基本原理

4.3 算法设计与精度分析

4.4 本章小结

第五章 试验设计与分析

5.1 试验环境设计

5.2试验验证及结果分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果