[發明專利]一種用于衛星導航定位系統降低信號發射功率的方法

無效

• 申請號: 201210004313.5
• 申請日: 2012-01-07
• 公開（公告）號: CN102565828A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 盧曉春;王雪;葛健;成芳;劉楓
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;H04B1/707
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種用于衛星導航定位系統降低信號發射功率的方法，尤其適用于信號發射功率受限的條件下。

背景技術

每一種全球導航定位系統(Global?Navigation?Satellite?System，GNSS)，如美國的GPS、歐洲的GALILEO以及俄羅斯的GLONASS，根據自身的系統結構、定位方式以及調制方式的不同都會有自己獨特的信號發射功率高效、綜合利用。

目前國外的GNSS系統均采用擴頻調制技術，從信號功率譜密度函數的角度進行剖析，GNSS導航信號擴頻調制功率譜密度函數直接影響著信號發射功率的有效分配與利用；而擴頻碼的設計與生成是擴頻調制的核心技術。

國外的GNSS系統中所使用的擴頻碼主要有兩種：短粗碼與長精碼。短粗碼重復周期短，易于GNSS接收機捕獲，但定位精度低；長精碼重復周期長，需在短粗碼的引導下進行長精碼的捕獲，但定位精度高。由于這兩種擴頻碼存在較好的互補性，故常將它們分別調制在同一載波的兩條正交支路上搭配使用。

在工程實現中，衛星發射功率的大小是以衛星發射信號的最高譜線達到某一個門限值來作為衡量標準。短粗碼的碼鐘頻率較低，信號的功率集中在較窄頻帶內的少數譜線上，擴頻碼鐘頻率越低，譜線高度越高，實際所需的發射功率越高；而長精碼的碼鐘頻率較高，信號的功率分散在較寬頻帶內的眾多譜線上，擴頻碼鐘頻率越高，譜線高度越低，實際所需的發射功率越低。因此，發射短粗碼所需的較高功率抬高了發射信號所需的整體發射功率，與發射長精碼所需的較低功率相比，形成了發射功率的浪費，如圖1所示。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種用于衛星導航定位系統降低信號發射功率的方法，克服信號產生與發射過程中由于發射短粗碼所需較高功率而造成發射功率的浪費。

技術方案

一種用于衛星導航定位系統降低信號發射功率的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1生成導航電文：按導航電文設計及排列格式，生成導航電文比特信息P_data；

步驟2生成長精碼：生成循環周期為T_{long_code}秒，速率為F_{long_code}MHz，循環周期內碼片長度為L_{long_code}＝T_{long_code}*F_{long_code}的長精碼P_{long_code}＝X₁+X₂，其中，符號“+”表示摩爾加運算，X₁和X₂表示兩個偽隨機序列生成的多項式；

步驟3生成短精碼：確定短精碼的速率與長精碼一致為F_{long_code}MHz，碼周期T_{short_code}滿足條件T_{short_code}＜T_{long_code}/10，碼片長度為L_{short_code}＝T_{short_code}*F_{long_code}，其短精碼P_{short_code}＝X’₁+X’₂，其中，符號“+”表示摩爾加運算，X’₁、X’₂分別為由X₁、X₂生成多項式產生的偽隨機序列按L_{short_code}長度截短所得；

步驟4擴頻調制：將導航電文比特信息分別與長精碼與短精碼進行擴頻調制，分別得到長精碼擴頻調制信號S_long和短精碼擴頻調制信號S_short：

S_long＝P_{long_code}+P_data

S_short＝P_{short_code}+P_data

步驟5載波調制：采用載波信號S_carrier對生成的長精碼擴頻調制信號S_long和短精碼擴頻調制信號S_short進行載波調制，完成擴頻信號頻譜在載波頻段上的搬移，得到衛星導航定位系統發射的調制信號：