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《中国科学院研究生院(国家授时中心)》 2008年
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BOC信号的相关器设计及跟踪性能分析

何在民  
【摘要】: 本文主要是对未来的全球导航卫星系统(GNSS)所普遍采用的BOC信号进行研究,利用MATLAB工具对其进行了仿真与验证。 本文对新的BOC信号特征进行了详细地分析。通过对功率谱密度的分析可知BOC信号具有分裂的频谱;通过对相关函数分析可知,BOC信号有窄的相关峰,具有更高的跟踪精度潜力;通过对其几个重要参数的分析,这几个重要参数包括方形等效带宽、均方根带宽、频谱分离系数以及相关损失,都说明其具有更高的码跟踪精度和抗干扰能力。同时对BOC信号和PSK-R信号的信号特征各个方面做了深刻的比较,就是为了体现新的BOC信号体制在信号特征上的优越性。 本文对滑动相关法、匹配滤波法、基于时域并行快速搜索方法和基于频域的快速捕获方法进行详细的论述。针对新的BOC信号体制提出了新型的相关器结构,包括标准的BOC相关器、非相干BOC相关器、VE-VL相关器、最新提出的BOC相关器和反卷积相关器,对反卷积相关器做了详细的仿真和分析,得到反卷积相关器的输出线性特征曲线,还得到了其敏感性的损失并给出了量化的公式。通过仿真表明:由于BOC信号的自相关函数的多峰结构,增加了捕获与跟踪的复杂性。 伪距是卫星定位中的一个核心要素,而伪距是从码跟踪环提取出来的,那么对码跟踪环的跟踪误差研究显得十分重要。本文从自相关函数入手,研究了射频前端带宽对BOC信号自相关函数的影响。S曲线能用来定性的判断码跟踪环的性能,而S曲线源于自相关函数,因而本文就射频前端对S曲线的影响也做了详细的分析。最后的重点就在于码跟踪环误差的定量分析,本文提出在统一的TOA估计模型框架下,通过建模和推导,详细的分析了射频前端带宽、早迟码间距、载噪比、积分时间和码环路带宽对跟踪精度的影响。并对PSK-R信号和BOC信号的码跟踪误差做了比较。经过分析发现,新的BOC信号的跟踪性能确实优于传统的PSK-R信号。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN967.1

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【参考文献】
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