[發(fā)明專利]二進(jìn)制偏置載波信號精確同步裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110397489.7
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102723966A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳佳品;齊家敏;陳翔;李振波;唐曉寧;時東飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H04B1/7073
• 分類號: H04B1/7073;G01S19/36;G01S19/37
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，具體是一種二進(jìn)制偏置載波信號精確同步裝置及方法，即為SPAR（Symmetrical?Pulse?Ambiguity?Removing，對稱脈沖消除誤差）技術(shù)。?

背景技術(shù)

現(xiàn)代GPS和歐洲伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)采用分裂頻譜類型的調(diào)制信號，如二進(jìn)制偏移載波（BOC）信號，以與現(xiàn)有全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號，如GPS?C/A碼信號更好的頻譜分離。BOC信號使用正弦相位或余弦相位方波子載波調(diào)制偽隨機噪聲（PN）碼。正弦相位BOC調(diào)制信號記為sinBOC(m,n)，m為方波頻率f_s對1.023MHz的比，n表示擴頻碼速率f_c對1.023MHz的比。比值M=2m/n稱為調(diào)制階，必須為正整數(shù)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)BOC調(diào)制能改進(jìn)碼跟蹤性能，使多徑效應(yīng)衰減并抑制窄帶干擾。然而，BOC信號的子載波在尖銳的自相關(guān)函數(shù)（ACF）的主峰兩邊都產(chǎn)生了邊峰，這可能會導(dǎo)致在捕獲和跟蹤步驟里產(chǎn)生誤差。?

DSSS信號的傳統(tǒng)捕獲已經(jīng)討論得很完善了。傳統(tǒng)捕獲方案的檢測標(biāo)準(zhǔn)為：?

ψ=Σk=0L-1(I1,k2+Q1,k2)]]>

此處I_1,k和Q_1,k是當(dāng)本地信號使用和接受信號相同的正弦BOC調(diào)制符號時，同相和正交相關(guān)器的輸出。L是非相干累加器的數(shù)目。此方法按順序一個接一個檢測每個碼延遲和多普勒值。一旦最大相關(guān)結(jié)果比門限大，便認(rèn)為檢測完成。?

由于有大量信號能量位于BOC自相關(guān)函數(shù)的邊峰，在噪聲和多徑的影響下邊峰的值很可能超過主峰，此時就發(fā)生了誤捕獲。主峰和第二個峰（圖1）的功率比為：?

Pratio=(1+1M+2)2]]>

從圖1可看出，對M=2，邊峰比主峰弱6dB，但對M=4，最大邊峰和主峰的差距就只有2.5dB了。M越大，最大邊峰和主峰之間的差別就越小，而誤捕獲的可能性就越大。?

如果發(fā)生了誤捕獲，碼跟蹤換初始時將鎖定在邊峰上。?

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，總結(jié)出現(xiàn)有消除誤鎖定的技術(shù)如下：?

a，過采樣方法，通過過采樣碼位置以通過能量比較確定主峰。雖然這對低頻率信號（如BOC（1,1）和BOC（2,2））很方便，但對高頻信號（通常為BOC（14,2））不合適。?

b，跳躍技術(shù)，通過測量和比較接收的相鄰峰的功率與當(dāng)前的跟蹤峰的，根據(jù)比較結(jié)果向左或右跳躍，直到找到最大峰。?

c，類BPSK技術(shù)，此方法由馬丁首先提出。它把接收的BOC(x,y)信號等效為兩個載波頻率對稱位于BOC載波頻率兩邊的兩個BPSK(y)信號的疊加。這樣每部分都當(dāng)成獨立的BPSK信號，能提供精確相關(guān)函數(shù)。類BPSK技術(shù)的缺點是，若其用于單旁瓣信號（單面帶或單邊帶），由于相干損失，將至少減少3dB的信噪比。雖然平行用于雙旁瓣（雙面帶或雙邊帶）或使用高階類BPSK方法可部分補償-3dB的損失，此方法仍然會產(chǎn)生0.5dB到0.8dB的能量損失。?