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《中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)》 2019年
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北斗B1C信号高精度跟踪及评估技术研究

郭瑶  
【摘要】:新一代北斗卫星导航系统B1频点采用了复杂的恒包络调制,B1C信号作为B1频点新型民用导航信号,采用数据和导频分离的方式实现电文信息传递和测距功能。B1C信号数据分量采用BOC(1,1)调制(Binary Offset Carrier),导频分量采用QMBOC(6,1,4/33)调制(quadrature multiplexed Binary Offset Carrier)。新信号体制给系统带来一系列性能提升的同时,也对接收机接收算法及信号质量评估算法提出了更高的要求。本文结合B1C信号的设计方案,从提高信号跟踪精度及建立信号质量评估方法两方面展开研究,取得的主要成果如下:1.针对导频分量QMBOC(6,1,4/33)信号结构特性,采用TM61跟踪算法及修正码跟踪算法提高环路跟踪精度,理论上分析伪码跟踪精度并给出TM61算法适用的信号载噪比范围。推导并给出在不同接收机参数下修正码跟踪的最优修正系数,突破了传统接收机相关间隔选取范围小的限制,这为北斗三号B1C导频通道高精度民用接收机设计提供了参考。2.为提高数据分量跟踪精度,采用数据和导频联合的跟踪策略,分别使用三种复杂度不同的联合方式:相关器输出幅度叠加、鉴相器输出线性联合、环路滤波器输出线性联合。理论分析码环和载波环在各组合方式下的跟踪精度及适用性,结合卫星数据验证结果表明:导频分量与数据分量码间一致性程度越高,联合跟踪精度提升效果越明显;同时,在高信噪比条件下,载波跟踪环和码跟踪环中使用‘相关器输出幅度叠加’的方法不仅具有较高的跟踪精度,并且结构最简单。在低信噪比条件下,“码环滤波器输出线性联合+载波环鉴相器输出线性联合”的组合方式跟踪精度最高,结构最为简单。3.基于高精度跟踪输出的码相位观测量和载波相位观测量,针对B1C信号S曲线过零点偏差估计方法进行改进。首先,采用标准相关函数估计法对外界干扰或采样造成的相关尖峰码相位偏差进行补偿,使获得的相关曲线更加精确。其次,提出改进的S曲线过零点偏差分析方法解决QMBOC信号平台特殊性造成的误锁现象,并用卫星数据对此方法进行检验。最后,给出了北斗三号最简系统的自然伪距偏差,具有一定的工程意义。4.基于软件接收机高精度跟踪提供的观测量信息,对B1C信号导频分量与数据分量之间的一致性提出更加完善和精准的评估方法,包括:码载一致性、码间一致性及载波相位正交偏差,实现了软件接收机任意测量周期下信号一致性分析。在码载一致性满足指标要求的情况下,采用平滑后的码伪距进行码间一致性评估,其测量结果稳定度比传统观方法提高了两个数量级。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TN967.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 徐定杰;刘明凯;沈锋;祝丽业;;基于MBOC调制的北斗导航信号的多径误差分析[J];哈尔滨工业大学学报;2013年08期
2 陈夏兰;黄智刚;耿生群;钟兴旺;蒙艳松;;CBOC调制导航信号跟踪算法研究及实现[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年05期
3 许东阳;寇艳红;;GPS L5信号双分量联合跟踪[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年05期
4 孙晓哲;李卫琪;陈宗基;;飞控计算机系统分层混合可靠性建模方法[J];上海交通大学学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 饶永南;郝巍娜;王雪;贺成艳;;基于监测接收机数据的GNSS空间信号质量评估方法[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S6 北斗/GNSS测试评估技术[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 黄夏妹;GNSS L1频点新型民用信号接收算法研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2018年
2 王屹伟;北斗导航系统B1C频点QMBOC调制信号跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2018年
3 张欣欣;Compass新增导航信号同步方法研究[D];沈阳理工大学;2017年
4 闫振华;BOC及MBOC调制信号的捕获与跟踪算法研究[D];重庆邮电大学;2016年
5 董卫珍;MBOC调制信号跟踪技术的研究与实现[D];北京理工大学;2015年
6 林鑫晖;卫星导航新体制信号跟踪技术研究与实现[D];北京理工大学;2015年
7 吕欣韵;卫星导航新体制信号的抗多径环路跟踪技术研究[D];北京理工大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 闻长远;岳富占;仇跃华;柯颋;;高轨环境下BDS弱信号跟踪技术研究[J];飞行器测控学报;2013年04期
2 王梦丽;陈金平;马志奇;;新一代卫星导航信号测量性能分析[J];空间科学学报;2013年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭瑶;北斗B1C信号高精度跟踪及评估技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
2 杨旭;北斗导航接收机B1信号跟踪环路设计及其FPGA验证[D];东南大学;2018年
3 张婷;TDDM-BOC及CBOC信号的盲估计研究[D];重庆邮电大学;2018年
4 薛林山;BOC信号抗干扰接收算法研究与实现[D];电子科技大学;2018年
5 杨阳;基于FPGA和DSP的GNSS软件接收机设计[D];东南大学;2017年
6 江晓磊;复杂环境下BOC信号的捕获技术研究[D];重庆邮电大学;2017年
7 殷彦浩;直/跳扩信号跟踪算法的研究与实现[D];北京交通大学;2017年
8 王熙;新体制导航信号的高动态捕获和跟踪算法设计[D];电子科技大学;2017年
9 王芝应;BOC调制多相关峰结构下转发式欺骗干扰检测算法[D];国防科学技术大学;2016年
10 袁先举;北斗新体制下的接收机弱信号捕获研究[D];贵州大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 姚彦鑫;杨东凯;张其善;;GPS多径信号的自适应滤波估计方法[J];航空学报;2010年10期
2 安金霞;朱纪洪;王国庆;薛晓翝;;多余度飞控计算机系统分级组合可靠性建模方法[J];航空学报;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林;BOC信号基带处理算法的研究[D];华东交通大学;2014年
2 龙杰;基于二进制偏移载波调制的导航信号捕获跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2014年
3 闫温合;MBOC信号模拟及其捕获设计与实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2014年
4 林嵩;北斗导航接收机捕获技术研究与设计[D];厦门大学;2014年
5 冯瑞;北斗二代接收机基带信号处理算法研究[D];武汉理工大学;2013年
6 倪盼盼;高动态BOC扩频信号跟踪算法设计与实现[D];电子科技大学;2013年
7 刘天旻;北斗卫星导航系统B1频段信号分析研究[D];上海交通大学;2013年
8 张灿;北斗二代导航信号干扰性能分析与研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 周楠;BOC及其衍生调制的扩频信号同步机理研究[D];沈阳理工大学;2013年
10 王刚;基于BOC调制方式新型直捕技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 黄从朝;黄庆安;廖小平;;微波鉴相器的模拟研究[J];电子器件;2007年01期
2 李瑞发;鉴相器及其集成[J];微电子学;1994年06期
3 李慧朴;;应用数字式鉴频—鉴相器的锁相解调技术[J];无线电工程;1987年06期
4 赵炳浩;;行鉴相器中相位关系的正确解释[J];电视技术;1987年10期
5 曹建平;一个简单的鉴相器电路[J];电测与仪表;1988年11期
6 陆锦元;;数字电桥中鉴相器参考信号相位偏差对测量的影响[J];计量技术;1988年03期
7 朱鲜英;;槽线型微波取样鉴相器的研制[J];无线电通信技术;1988年04期
8 张少时;;C波段微波场效应管取样鉴相器的分析与设计[J];无线电工程;1988年03期
9 汪时贤;分析采用集成鉴频-鉴相器的锁相环捕捉性能的一种近似方法[J];南京航空航天大学学报;1989年03期
10 廖惜春;;行鉴相器中的相位关系[J];电视技术;1989年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张晓发;梁睿海;薛备;袁乃昌;;2GHz~8GHz宽带微波鉴相器设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
2 杨维波;;等效鉴相器法在分析锁相环路中的应用[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(通信导航分册)[C];2002年
3 李明斌;;一种高效率取样鉴相器[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
4 邓中亮;范时伟;贾步云;姜海君;边新梅;;一种基于INS/TC-OFDM深组合的多径抑制算法[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S10 多源融合导航技术[C];2018年
5 刘乐昌;黎滨洪;;用于CMOS锁相环路的鉴频辅助鉴相器[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
6 李小飞;;基于FPGA的数字锁相环设计[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年
7 程兰;陈杰;甘明刚;于淼;;用于智能交通系统的高精度定位算法研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
8 聂林川;邓让钰;衣晓飞;;一种基于PI型CDR的相位检测电路的实现与仿真[A];第十七届计算机工程与工艺年会暨第三届微处理器技术论坛论文集(下册)[C];2013年
9 戈弋;黄华;王建忠;胡进光;陈昭福;何琥;高岩晶;;高功率微波脉冲的相位测量方法初探[A];2014年全国军事微波技术暨太赫兹技术学术会议论文集(三)[C];2014年
10 魏一平;邢小明;;X波段鉴相器的仿真与实现[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 湖南 李杰;软光电编码鉴相器的设计[N];电子报;2002年
2 辽宁 杨成伟;再谈AFT和AFC不容混淆[N];电子报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘小汇;卫星导航系统星载扩频接收机关键技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
3 刘禹圻;导航信号跟踪理论及高精度测角技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭瑶;北斗B1C信号高精度跟踪及评估技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
2 刘晗;稳定低功耗全数字时钟产生电路的研究[D];清华大学;2017年
3 柳浦生;基于有源延时单元的延时锁定环设计[D];东南大学;2018年
4 张军;10G-EPON中的高速CDR电路设计[D];电子科技大学;2013年
5 田永刚;多通道高速时钟数据恢复电路设计[D];电子科技大学;2015年
6 曲凤玲;数字电视调谐器中鉴频鉴相器与电荷泵的研究与设计[D];安徽大学;2007年
7 赵红;三毫米波瞬时测频研究[D];电子科技大学;2010年
8 王雷;GPS L2C信号捕获跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2015年
9 耿计芳;高精度自动变模控制全数字锁相环的研究[D];天津大学;2006年
10 罗玲丽;无线通信用频率合成器关键电路的设计[D];华中科技大学;2012年
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