一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法

摘要

本发明公开了一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法，在二进制偏移载波调制的基础上，利用可变参数ρ改变传统的调制波形码片二进制值(+1或-1)所占用的时间，从而实现既有二进制偏移载波调制主瓣和旁瓣的分裂程度的灵活调制，同时实现信号的码跟踪性能、抗干扰、抗多路径及兼容性能。

主权项

1.一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）首先根据卫星导航系统的需求和约束条件，确定扩频码的频率f_c或周期T_c，确定副载波的频率f_cs，确定调制波形的可变参数ρ，确定采用正弦型或余弦型调制；2）根据扩频码频率f_c和副载波的频率f_cs确定一个扩频码片中半周期副载波码片的数目K，其中：K=2f_cs/f_c；3）根据所确定的扩频码频率f_c或周期T_c、调制波形的可变参数ρ和一个扩频码片中半周期副载波码片的数目K构造扩频符号q₁(t,ρ)和q₂(t,ρ)，采取以下方式进行操作：$q_1(t,\rho )=\underset{k=0\cap \mathrm{rem}(k/2)=0}{\overset{K-2}{\Sigma }}{s}_1^0{p}_{(1-\rho )T_c/K}(t-(1-\rho )k{T}_c/K)+\underset{k=1\cap \mathrm{rem}(k/2)=1}{\overset{K-1}{\Sigma }}{s}_1^1{p}_{\rho T_c/K}(t-\rho {\mathrm{kT}}_c/K);$$q_2(t,\rho )=\underset{k=0\cap \mathrm{rem}(k/4)=0}{\overset{K-4}{\Sigma }}{s}_2^0{p}_{{2\mathrm{\rho T}}_c/K}(t-2\mathrm{\rho k}{T}_c/K)+\underset{k=1\cap \mathrm{rem}(k/4)=1}{\overset{K-3}{\Sigma }}{s}_2^1{p}_{2(1-\rho )T_c/K}(t-2(1-\rho ){\mathrm{kT}}_c/K)$$+\underset{k=2\cap \mathrm{rem}(k/4)=2}{\overset{K-2}{\Sigma }}{s}_2^2{p}_{2(1-\rho )T_c/K}(t-2(1-\rho )k{T}_c/K)+\underset{k=3\cap \mathrm{rem}(k/4)=3}{\overset{K-1}{\Sigma }}{s}_2^3{p}_{2\rho T_c/K}(t-2\rho {\mathrm{kT}}_c/K);$其中，和分别为q₁(t,ρ)的调制波形符号，和分别为q₂(t,ρ)的调制波形符号，T_c周期为扩频码的周期，4）根据所确定的扩频符号q₁(t,ρ)和q₂(t,ρ)构造一般化二进制偏移载波调制波形，采取以下方式进行：正弦型GBOC_sin(f_cs,f_c,ρ)调制波形为q_sin(t,ρ)=q₁(t,1)-2q₁(t,1-ρ)；余弦型GBOC_cos(f_cs,f_c,ρ)调制波形为q_cos(t,ρ)=q₁(t,1)-2q₂(t,ρ)；5）利用以下方式对一般化二进制偏移载波调制波形GBOC进行扩频码序列的正交调制：所述的一般化正弦型二进制偏移载波调制GBOC_sin(f_cs,f_c,ρ)的正交调制为：$s_{{\mathrm{GBOC}}_{\sin }}(t,\rho )=\underset{k=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}{a}_k{q}_{\sin }(t-k{T}_c,\rho )\cos 2\pi f_{\mathrm{ca}}t+j\underset{l=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}{b}_l{q}_{\sin }(t-k{T}_c,\rho )\cos 2\pi f_{\mathrm{ca}}t;$所述的一般化余弦型二进制偏移载波调制GBOC_cos(f_cs,f_c,ρ)的正交调制为：$s_{{\mathrm{GBOC}}_{\cos }}(t,\rho )=\underset{k=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}{a}_k{q}_{\cos }(t-k{T}_c,\rho )\cos 2\pi f_{\mathrm{ca}}t+j\underset{l=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}{b}_l{q}_{\cos }(t-k{T}_c,\rho )\cos 2\pi f_{\mathrm{ca}}t;$其中：a_k和b_l分别为同相和正交支路的扩频码序列，f_ca为信号的载波频率；6）对所构造的GBOC(f_cs,f_c,ρ)信号性能进行检验，若信号功率谱密度、码跟踪精度以及多路径恒包络误差不满足所设计的导航系统性能需要及约束，返回步骤1）重新选择扩频码的频率或周期、副载波频率、可变参数以及正余弦调制。