Galileo导航系统中BOC信号调制理论及捕获方法研究

摘要

卫星定位系统发展的越来越快，除美国的GPS系统外，Galileo系统是欧洲建立的导航系统。导航事业发展迅速的国际背景，以及Galileo系统迅速发展，使得人们对它的信号研究以及信号的捕获产生了巨大兴趣。
　　本文从Galileo导航系统的组成和结构出发，对在系统研究过程中所提出的BOC这种新调制方式进行了研究和仿真。根据BOC信号的特点，选择了一种新的相关器，并通过对信号捕获方法的选取，对信号实现了仿真捕获。主要从下面几个方面对课题进行了研究。
　　(1)对Galileo系统的频段分配以及此系统中所涉及的一些技术概念作了定义和介绍。
　　(2)分别从自相关函数、频谱特征对信号进行了研究，并在BOC调制定义的基础上，从数学上分析了其调制过程，对信号的自相关函数、功率谱进行了研究仿真。
　　(3)介绍分析了一种处于特殊环境或者捕获信号的信噪比相对较低的信号的捕获算法，从数学上推导并研究了它，并对其与传统的算法在性能上作了比较，从而表明新算法无论在虚检概率的减小上，还是在平方损耗的削弱上都具有优越性。
　　(4)研究了信号的捕获，针对BOC信号自相关函数和互相关函数的特点应用了一种新的相关器，根据Galileo系统信号自相关函数和互相关函数的特点选择了合适的方法，给出了信号捕获的方案，对其进行了仿真。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 课题现状

1．3 本文的主要内容

2 Galileo系统的相关理论

2．1 Galileo空间卫星导航星座系统

2．2 Galileo系统信号的特性

2．2．1 频率分配

2．2．2 扩展频谱通信

2．2．3 伪随机编码

2．2．4 卫星定位

2．3 本章小结

3 BOC信号的基本理论及信号源仿真

3．1 调制的基本定义

3．2 BOC信号的功率谱

3．3 BOC信号的自相关函数

3．4 L1F信号的产生

3．4．1 Galileo L1F信号

3．4．2 L1F信号与L1 C／A码信号之间的性能比较

3．4．3 L1F信号的仿真

3．5 天线端接收信号的处理

3．6 BOC相关器的输出信号

3．7 本章小结

4 低信噪比信号的捕获

4．1 低信噪比信号的概念及相关技术

4．1．1 低信噪比信号的概念

4．1．2 传统捕获技术的局限性

4．2 信号捕获概述

4．2．1 信号捕获原理

4．2．2 信号捕获中的技术

4．2．3 二维捕获原理

4．3 捕获策略

4．3．1 串行搜索捕获策略

4．3．2 并行码相位的搜索捕获策略

4．4 低信噪比信号的两种捕获算法

4．4．1 平方损耗的相应分析

4．4．2 新差分相干积累算法及其检测概率的分析

4．4．3 非相干的积累算法(NCH)差分相干积累算法(IDC)的性能比较

4．5 本章小结

5 BOC调制信号的捕获

5．1 新相关器的引入

5．2 新相关器的算法

5．3 捕获方法及策略研究

5．3．1 串行捕获法

5．3．2 匹配滤波法

5．3．3 均值法

5．4 本章小结

6 总结

6．1 本文的主要工作

6．2 展望

致谢

参考文献