專利名稱：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信 號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號體制性能的好壞直接決定系統(tǒng)的導(dǎo)航、定位性能，導(dǎo)航信號 調(diào)制是導(dǎo)航信號體制設(shè)計中的關(guān)鍵之一。二進(jìn)制編碼符號(Binary Coded Symbol，簡稱 BCS)是一種新型的導(dǎo)航信號調(diào)制方式，C. J. Hegarty, J. W. Betz, A. Saidi撰文“Binary Coded SymbolModulations for GNSS". Proceedings of ION NTM 2005，San Diego, USA, pp. 56-64，January2005. “全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制”，通過選擇適當(dāng)參數(shù)以 提高信號的相關(guān)性能、如導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾和抗多徑能力，特別是在當(dāng)前衛(wèi)星通信技術(shù)迅 猛發(fā)展及信號種類繁多的情況下，以有效實現(xiàn)導(dǎo)航信號的頻譜分離和兼容能力。二進(jìn)制編 碼符號調(diào)制將傳統(tǒng)的擴頻符號分裂為K個單元，每個單元自由選擇二進(jìn)制值(-1或者+1)， 由此以實現(xiàn)各式各樣的導(dǎo)航信號功率的調(diào)制，如信號功率調(diào)制到載波頻率的兩側(cè)旁瓣上來 提高抗干擾和兼容能力。
二進(jìn)制編碼符號調(diào)制目前已經(jīng)被應(yīng)用于GPS、Galileo等導(dǎo)航系統(tǒng)中，如GPS C/A 碼信號采用的是BSI3K (二進(jìn)制相移鍵控)調(diào)制，GPS LlC和fell iIeo E10S、E1PRS等信號采 用的是BOC(二進(jìn)制偏置載波)及BOC的衍生調(diào)制方式。二進(jìn)制編碼符號調(diào)制以通過將信 號功率調(diào)制到載波頻率的兩側(cè)旁瓣上來提高信號性能，但是文章中給出的二進(jìn)制編碼符號 調(diào)制方法會帶來帶外大幅度旁瓣使功放效率降低，且信號的碼跟蹤、抗多徑、抗干擾和與其 它導(dǎo)航信號兼容性能在某些情況下不夠理想。針對上述不足，本發(fā)明提出一種改進(jìn)二進(jìn)制 編碼符號調(diào)制技術(shù)，它使得導(dǎo)航信號具有良好的碼跟蹤性能、抗干擾和抗多徑能力、與其它 系統(tǒng)信號兼容能力，并且信號具有恒包絡(luò)以使高功放能工作在飽和點或其附近來提高功放 的效率，同時避免大幅度旁瓣的出現(xiàn)。因此，基于二進(jìn)制編碼符號調(diào)制，構(gòu)建性能良好的信 號調(diào)制方式對于提升導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航和定位能力有重要的意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制 編碼符號調(diào)制方法，采用改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制(Modified Binary Coded Symbol，簡稱 M-BCS)，來提升導(dǎo)航信號的碼跟蹤、抗多徑、抗干擾和與其它導(dǎo)航信號兼容性能，實現(xiàn)信號 的恒包絡(luò)，同時避免大幅度旁瓣的出現(xiàn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明在二進(jìn)制編碼符號的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng) 的擴頻符號分裂為κ個單元，每個單元采取基于MSK (最小移頻鍵控)的符號脈沖波形來取 代二進(jìn)制值波形，通過選擇適合的參數(shù)，從而實現(xiàn)既有二進(jìn)制編碼符號的抗干擾、抗多徑及 兼容性能，又能實現(xiàn)MSK調(diào)制的恒包絡(luò)、提高功放效率及旁瓣衰減大等特點。
本發(fā)明包括以下步驟
步驟一首先根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求和約束條件，確定擴頻碼頻率f。或周期T。， 確定需要分裂單元的個數(shù)K，每個單元的長度為T。/K，選擇合適的符號[S(l，S1,…，sK_J，其 中f。為擴頻碼頻率(取1.023MHz的整數(shù)倍)，其倒數(shù)T。為擴頻碼周期，K為所確定分裂單 元的格式，s0, S1,…，Sih為所選擇的K符號，每個符號值取+1或-1 :
步驟二 根據(jù)所確定的擴頻碼頻率f?；蛑芷赥。確定擴頻符號的調(diào)制波形，采取以
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一首先根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求和約束條件，確定擴頻碼頻率f。或周期T。，確定 需要分裂單元的個數(shù)K，每個單元的長度為T。/K，選擇合適的符號[S(l，Sl，…，sK_J，其中f。 為擴頻碼頻率(取1. 023MHz的整數(shù)倍)，其倒數(shù)T。為擴頻碼周期，K為所確定分裂單元的 格式，s0, S1,…，Siw為所選擇的K符號，每個符號值取+1或-1 ；步驟二 根據(jù)所確定的擴頻碼頻率f?；蛑芷赥。確定擴頻符號的調(diào)制波形，采取以下方 式進(jìn)行操作W
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法，其特征 是，所述的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制M-BCS ([sQ，Sl，···，％_」，&)中[Sq，Si，…，sK_J為每 個符號，取值范圍為+1或-1，擴頻碼頻率為f。Xl. 023MHz = 1/T。，經(jīng)過改進(jìn)二進(jìn)制編碼符 號M-BCS ([sQ，S1,…，sK_J，f。)正交調(diào)制后的信號為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法，其特征 是，所述的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制M-BCS ([S(l，S1,…，sK_J , fc)的功率譜密度為
全文摘要
一種衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制方法，在二進(jìn)制編碼符號的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的擴頻符號分裂為K個單元，每個單元采取基于MSK(最小移頻鍵控)的符號脈沖波形來取代二進(jìn)制值波形，通過選擇適合的參數(shù)，從而實現(xiàn)既有二進(jìn)制編碼符號的抗干擾、抗多徑及兼容性能，又能實現(xiàn)MSK調(diào)制的恒包絡(luò)、提高功放效率及旁瓣衰減大等特點。本發(fā)明采用改進(jìn)二進(jìn)制編碼符號調(diào)制來提升導(dǎo)航信號的碼跟蹤、抗多徑、抗干擾和與其它導(dǎo)航信號兼容性能，實現(xiàn)信號的恒包絡(luò)，同時避免大幅度旁瓣的出現(xiàn)。
文檔編號G01S19/37GK102033234SQ201010590179
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉衛(wèi), 劉莉, 張炎華, 戰(zhàn)興群, 杜剛, 牛滿倉, 翟傳潤 申請人:上海交通大學(xué)