二進制偏移載波調(diào)制信號壓縮捕獲算法研究.pdf

1、二進制偏移載波（Binary Offset Carrier，BOC）調(diào)制有碼跟蹤精度高、抗干擾和抗多徑能力強等優(yōu)勢，是一種適應新型衛(wèi)星導航系統(tǒng)的調(diào)制形式。但由于衛(wèi)星導航系統(tǒng)使用的偽碼周期較長，使得捕獲時間增加，同時高動態(tài)的運動導致多普勒頻偏較大，使得偽碼的相關(guān)值明顯下降，導致偽碼捕獲困難。因此，高動態(tài)環(huán)境下長碼BOC信號的快速捕獲是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的研究熱點。
　　論文圍繞高動態(tài)長碼BOC信號的快速捕獲技術(shù)展開，重點研究了時頻壓縮捕獲

2、算法，具體研究內(nèi)容如下：
　　①介紹了BOC信號調(diào)制過程，著重分析了BOC信號的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)進行詳細的分析，介紹了傳統(tǒng)的BOC信號捕獲算法的原理，重點研究了類似二進制相移鍵控（Binary Phase Shift Keying-like，BPSK-like）算法與相關(guān)函數(shù)處理法兩類捕獲算法，并對該兩類算法進行簡單的對比分析。
　?、谠诂F(xiàn)有二維壓縮捕獲算法的基礎上，為了進一步縮短高動態(tài)情況下BOC信號的捕獲時間，提出

3、了基于碼相位壓縮與快速傅里葉變換（Fast Fourier Transform， FFT）的雙駐留捕獲算法。在第一駐留階段，將多路間隔為半個副載波周期的碼序列通過相位壓縮器獲得碼壓縮序列，完成對BOC信號的碼相位的快速、粗略的壓縮搜索，同時利用 FFT完成對頻偏的快速捕獲；在第二駐留階段，利用傳統(tǒng)的相關(guān)器完成碼相位的精確捕獲。從理論上推導了該算法的虛警概率、檢測概率和平均捕獲時間等性能，并通過蒙特卡洛仿真驗證該算法理論分析的正確性，仿真

4、表明該算法相比于BOC信號的二維壓縮捕獲算法，節(jié)省了大量硬件資源，提高頻偏捕獲帶寬和捕獲精度，在高信噪比時通過選擇壓縮系數(shù)可使平均捕獲時間有著約83％的降低。
　?、坩槍πl(wèi)星導航系統(tǒng)中長碼BOC信號的快速捕獲，提出了頻率壓縮和FFT并行碼相位捕獲相結(jié)合的BOC信號捕獲算法。該算法先將多路間隔為固定頻率的子載波上求和來獲得載波壓縮序列，再進行FFT偽碼并行捕獲，可完成長碼BOC信號的快速捕獲。通過公式推導，分析了所提算法的虛警概率、