北斗二代信号的捕获跟踪算法与抗干扰性能研究

摘要

载波、伪码的捕获跟踪是衡量北斗接收机性能的关键指标之一。然而由于北斗系统比GPS等有更长的伪随机序列,当采用传统捕获方法时,它将耗费更长的捕获时间和更多的资源。本文采用基于差分匹配滤波器的并行分集结构,利用匹配滤波器将载波-伪码的二维搜索化解为载波的一维搜索,并通过差分滤波器和并行分集的理论在并行捕获中资源的复用进一步降低资源的消耗、缩短捕获时间。针对北斗信号的特点,仿照GPS信号发射模型对北斗信号的产生进行建模。基于多普勒频移对相关增益影响的特性,对北斗信号的捕获算法进行了设计与仿真。对接收机在均匀频带干扰和窄带干扰条件的抗干扰性能进行了评估。结果表明:本文中所采用的捕获结构在复杂度上低于常用的捕获算法,硬件运算复杂度并不随过采样倍数的增加而增加。在干信比低于30dB的情况下,接收机在均匀频带干扰和窄带干扰的条件下能在很低的误码率下工作。

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第一章 绪论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 卫星导航国内外发展概况

1.3 捕获和跟踪技术的研究现状

1.4 论文的主要工作及文章结构

第二章 北斗二代导航系统原理与伪码特性分析

2.1 北斗系统原理分析

2.2 北斗卫星信号特性

2.3 伪码特性分析

2.4 北斗发射信号的结构

2.5 本章小结

第三章 北斗二代接收机捕获与跟踪算法研究

3.1 影响北斗信号捕获的因素

3.2 基于匹配滤波器的快速捕获算法

3.3 北斗二代导航接收机伪码载波跟踪算法研究

3.4 锁相环的基本理论

3.5 北斗二代接收机载波与伪码跟踪环的鉴相器

3.6 环路滤波器设计

3.7 环路闪断重捕

3.8 本章小结

第四章 接收机抗干扰性能评估

4.1 北斗信号抗干扰性能分析

4.2 接收机在干扰条件下的性能分析

4.3 接收机抗干扰仿真分析

4.4 本章小结

第五章 北斗二代接收机系统实现与信号处理算法

5.1 系统框架

5.2 接收机信号处理算法验证

5.3 系统硬件平台

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

研究生在读期间研究成果