avatar avatar 我的文献 卫星导航信号性能分析 作者 戴弦 单位 解放军信息工程大学 关键词 GPS; 恒包络; 功率谱密度; 自相关函数; 码跟踪精度
摘要
在导航系统的顶层设计中,导航信号的设计和优化是研究的重点。导航信号性能的优劣直接影响导航系统的性能。随着导航系统的建立,导航信号的数量逐渐增多,现有的频率资源有限,使得导航信号相互之间干扰日益严重。随着新的信号体制不断的出现,导航信号性能评估得到越来越多的关注。目前,我国全球导航信号体制的设计还处于论证阶段,有必要对新型的导航信号的性能进行分析研究,为我国全球导航信号体制的验证和设计提供参考。1、通过对比GPS和Galileo系统最新导航信号的频率结构、扩频码、导航电文、信号调制方式和信道编码等五个方面的信号结构设计,总结出信号结构设计的发展趋势。2、本文分别介绍了BPSK调制、BOC调制、MBOC调制以及多路复用技术。多路复用技术包括:AltBOC调制、Interplex调制、CASM调制和多数表决。对三种调制信号的功率谱和自相关特性进行了比较研究,得出了各个调制波形的特点。3、对测距精度理论进行了分析,通过码相位跟踪噪声误差的到达时间估计误差方差的表达式,给出了Gabor带宽对测距性能的影响。通过Matlab仿真计算,对比分析了BDS、GPS、Galileo三个系统在三个频点的民用信号和授权信号的测距精度性能。4、分析产生多径信号的原因,推导了在鉴别器采用相干超前减滞后功率算法的条件下,一条多径信号的多径误差包络和多径平均误差的表达式。通过Matlab仿真计算,对BDS、GPS、Galileo三个系统在三个频点的民用信号和授权信号的抗多径性能进行分析比较。5、归纳总结了干扰信号的类型,给出了解调抗窄带干扰品质因数、码跟踪抗窄带干扰品质因数、解调抗匹配干扰品质因数、码跟踪抗匹配干扰品质因数的表达式,分别对其进行Matlab的仿真计算。对BDS、GPS、Galileo三个系统在三个频点的民用信号和授权信号的抗干扰性能进行分析比较。6、分别采用频谱分离系数和码跟踪频谱分离系数对信号进行兼容性分析。对BDS、GPS、Galileo三个系统在B1、B2和B3频点上的兼容性进行分析比较。7、针对BDS系统的B1和B3频点的信号体制,设计导航信号恒包络复用技术的实现方案。以信号复用效率和相关功率损失为横量标准,分别采用相干自适应副载波调制和多数表决恒包络调制方法进行仿真计算,并根据仿真结果对B1和B3频点的恒包络复用方式给出建议。
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