[發明專利]一種星載偏移雙頻導航信號生成器及生成方法

有效

• 申請號: 201710594931.2
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107300709B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 嚴濤;王瑛;曲博;王國永;雷文英;邊朗
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明提供了一種星載偏移雙頻導航信號生成器及生成方法，所述生成器包括信號分量生成模塊、偏移相位查找表模塊、帶通濾波器、幅度補償濾波器、子載波相位計數器，生成星載偏移雙頻導航信號上邊帶I路數據碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數據碼LI、下邊帶Q路導頻碼LQ和子載波相位；根據上邊帶I路數據碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數據碼LI、下邊帶Q路導頻碼LQ和子載波相位，查找正弦相位查找表、余弦相位查找表，得到頻率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)；濾除I、Q分量I(n)和Q(n)的帶外信號，并將濾波后的I、Q分量I_BP(n)、Q_BP(n)轉發至幅度補償濾波器；對信號進行幅度補償濾波，得到星載偏移雙頻導航信號的實部和虛部

技術領域

本發明涉及一種星載導航信號器生成器及生成方法，特別涉及一種衛星偏移雙頻導航信號的生成器及生成方法，屬于衛星導航定位及導航領域。

背景技術

在現代化衛星導航系統中，雙頻恒包絡導航信號是一種重要的信號。采用雙頻恒包絡導航信號能夠將位于兩個鄰近頻段的導航信號在基帶恒包絡復用為一個信號，從而降低信號實現復雜度。

最早用于導航系統的雙頻恒包絡導航信號是Galileo E5信號采用的AltBOC(15,10)信號，Galileo E5信號頻帶包括E5a和E5b兩個頻帶，中心頻點分別為1176.45MHz和1207.14MHz，E5a和E5b都包括一個數據分量和一個導頻分量，采用QPSK(10)調制。為實現雙頻恒包絡復用，法國國家太空研究中心(CNES)提出了恒包絡交替二進制偏移載波(AltBOC)技術，并申請了美國專利US 7561103 B2。對AltBOC信號的生成方式，特別是通過查找表實現AltBOC信號的方式進行了保護。

而在北斗下行導航信號中，北斗B2信號作為一種高精度的民用信號，與 Galileo的E5信號類似，具有大帶寬、雙頻恒包絡復用的特點。國內學者提出了多種雙頻恒包絡信號技術，有代表性的技術包括TD-AltBOC、ACE-BOC以及廣義AltBOC等，并在國內申請了專利，分別為“一種導航信號調制方法”(專利號：CN 102209056 B)、“雙頻四分量擴頻信號的恒包絡復用方法、裝置及接收方法”(專利號：CN 103023598 A)、“一種非等功率正交相移鍵控信號的調制方法和調制裝置”(專利號：CN 201310180096.X)。

上述專利的保護核心是信號的基帶生成方法，是按照原始的相位查找表或者算術表達式產生。但是，星上導航信號生成面臨如下約束：1)以目前技術水平，為保證可靠性，數字域時鐘速率一般不能超過400MHz。2)導航信號對信號質量要求嚴格，為保證信號質量，各頻率間必須滿足嚴格的對應關系，由同一個頻率進行整數分頻產生。導航信號生成分為數字基帶方案和數字中頻方案，數字基帶方案產生數字基帶信號，經DA后，再利用I、Q正交上變頻變換到射頻；數字中頻方案在數字部分生成中頻信號，經DA后，再變頻到射頻。數字基帶方案容易存在I、Q不平衡問題，使導航信號質量惡化，因此，目前普遍使用數字中頻方案。

然而，數字中頻方案需要生成中頻載波，時鐘頻率要求嚴格。例如，專利“一種并行AltBOC導航信號中頻生成方法”(專利號：CN 105116425A)提供了一種雙頻信號中頻生成方法，時鐘速率需要是中頻頻率的四倍，因此，中頻頻率的選擇受限，靈活性不足。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種星載偏移雙頻導航信號的生成器及生成方法，設計了載波頻率偏移相位查找表，在不使用中頻載波調制的前提下，根據查找表生成頻率偏移導航信號，降低對時鐘速率設計的約束。