[發明專利]一種衛星通信導航信號生成方法、裝置及接收方法、裝置

有效

• 申請號: 201980007696.1
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN111868545B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 康家方;王紅星;劉傳輝;陸發平
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G01S1/00
• 分類號: G01S1/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

一種基于擴頻碼時移位置調制的衛星通信導航信號生成方法，包括：生成導頻信號分量擴頻碼和數據信號分量擴頻碼(110)；根據導頻信號分量擴頻碼，調制生成導頻分量擴頻調制信號S_pilot(t)(120)；根據數據信號分量擴頻碼，采用擴頻碼時移為止調制的方式對二進制的電文或數據信息進行調制，生成數據分量擴頻調制信號S_data(t)(130)；采用中心頻率為f_c、相位不相同的載波，將導頻分量擴頻調制信號S_pilot(t)和數據分量擴頻調制信號S_data(t)調制到射頻，得到兩路射頻分量信號，再將兩路射頻信號分量疊加，得到射頻調制信號S_RF(t)(140)。還涉及一種衛星通信導航信號接收方法、生成裝置、接收裝置。

技術領域

本發明涉及衛星導航件技術領域，尤其涉及一種衛星通信導航信號生成方法、裝置及接收方法、裝置。

背景技術

國際上對衛星導航信號擴頻調制方式的研究歷程可以大致分為三個階段：第一階段是BPSK時期(2000年之前)，從20世紀70年代GPS始建開始，到2000年左右，導航信號都采用BPSK-R直接序列擴頻調制技術；第二階段是BOC時期(2000-2004年)，Betz提出了BOC調制的概念，拉開了新一代衛星導航信號設計的序幕，與BPSK-R相比，從信號體制上提高了偽距測量的精度，并具有更好的多徑抑制和抗干擾能力；第三階段是MBOC時期(2005年至今)，2005年Betz和他的團隊又提出BCS調制的概念，并衍生出了Crazy BPSK、復合BCS(Composite BCS,CBCS)、交替BCS(Alternative BCS,ABCS)、復合BOC(Composite BOC,CBOC)、時分復用BOC(TMBOC)、正交復用BOC(QMBOC)等擴頻調制技術，這些技術方案使得衛星導航擴頻調制的靈活性進一步提高。

當前，在第三階段演進的基礎上，為兼顧捕獲、跟蹤精度和電文數據的傳輸，在GPS、伽利略、北斗等衛星導航系統中，普遍采用了導頻通道與電文數據通道分離的傳輸方式，其中導頻通道不傳輸數據信息，僅用于傳輸測距定位信號，數據通道則用于傳輸電文、短報文等數據信息，這使得測距信號的積分時間可以遠遠大于擴頻調制碼元的持續時間，提高了接收機的捕獲、跟蹤與測距精度。

現有的技術體制下，增大導頻信號與電文數據信號的功率比，雖可進一步提升接收機的性能，但意味著電文數據傳輸速率或可靠性的降低。

探索新體制衛星通信導航信號設計，充分利用受限的星上發射功率，在不降低電文數據信號的傳輸速率和可靠性的前提下，進一步增大導頻信號與數據信號的功率比，進而提高接收機捕獲跟蹤性能、定位精度等技術性能指標，是當前衛星導航信號設計面臨的一項技術難題，也是衛星導航系統發展進步的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種衛星通信導航信號生成方法、裝置及接收方法、裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種衛星通信導航信號生成方法，包括：

生成導頻信號分量擴頻碼和數據信號分量擴頻碼；

根據導頻信號分量擴頻碼，調制生成導頻分量擴頻調制信號S_pilot(t)；

根據數據信號分量擴頻碼，采用擴頻碼時移位置調制的方式對二進制的電文或數據信息進行調制，生成數據分量擴頻調制信號S_data(t)，所述擴頻碼時移位置調制是指：根據預調制二進制的電文或數據信息的不同，數據分量擴頻碼序列在位置碼元時間區間T_s內進行移位，移位的最小時間間隔為1個擴頻碼碼片周期T_c，T_s與導頻信號分量的擴頻碼周期T_pilot的對應關系為：T_s＝k×T_pilot，k0；