基于boc调制的cdma信号跟踪技术研究与实现

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1、基于BOC调制的CDMA信号跟踪技术研究与实现郑舟2015年12月中图分类号：TN967.1UDC分类号：621.3基于BOC调制的CDMA信号跟踪技术研究与实现作者姓名郑舟学院名称信息与电子学院指导教师王晓华副教授答辩委员会主席费泽松教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月TheresearchandimplementationofBinaryOffsetCarrierModulationbasedCodeDivisionMultipleAccesssignaltrackingtechnol

2、ogyCandidateName：ZhouZhengSchoolorDepartment:SchoolofInformationandElectronicsFacultyMentor:Prof.XiaohuaWangChair,ThesisCommittee：Prof.ZesongFeiDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：J

3、an，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)，包括美国的GPS、欧洲的GALILEO、中国的

4、北斗等均提出了现代化方案。其中，基于二进制偏移载波(Binaryoffsetcarrier,BOC)调制的CDMA信号被广泛地应用于各个系统中作为现代化方案下的信号调制方式，以实现频带兼容并提升卫星导航系统的定位性能。然而，基于BOC调制的CDMA信号相比于传统信号提升了卫星导航系统的复杂度，尤其是提高了对地面接收设备捕获跟踪算法的要求。本课题研究目的是根据接收机设计中不同的限制条件，设计实现兼容不同种类基于BOC调制的CDMA信号跟踪算法，为实现多系统多频点的兼容定位提供精确观测信息。本文首先对目前广泛应用的BOC信号，包括普通BOC信号、M

5、BOC信号、AltBOC信号，从信号时域组成及生成方式、自相关函数特性、功率谱密度形态三个方面进行分析。归纳总结了目前已有的跟踪BOC信号处理方法，通过理论推导与仿真对传统方法从跟踪性能、算法实现复杂度、对不同BOC信号兼容跟踪能力三方面进行比较和分析。然后，设计了基于BOC调制的CDMA信号兼容跟踪算法。根据系统实现复杂度和信号跟踪性能两方面不同的需求，设计了低复杂度兼容跟踪算法和高性能兼容跟踪算法，实现了使用单一架构对不同BOC信号的跟踪处理。在低复杂度跟踪算法研究中，将BOC信号根据调制参数的不同分为高阶BOC和低阶BOC进行了设计，以大

6、幅度降低系统复杂度。在高性能设计中，对所有各类BOC信号进行了分别设计，以实现性能最优。而且，在硬件中分别实现了低复杂度和高性能跟踪算法，包括整体硬件结构设计、关键硬件模块实现和软件流程实现。最后，利用新体制卫星导航信号模拟器，对设计算法进行了实际测试，分析了测试结果，验证了方法的实用性。关键词：卫星导航接收机；跟踪；BOC；CDMA信号；延迟锁定环路I北京理工大学硕士学位论文AbstractGlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS,includingtheUSGlobalPositionSystem(GPS),

7、EuropeanGalileoandChineseBeidou,haveproposedtheirmordernizedprograms.Intheseprograms,theBinaryOffsetCarrier(BOC)modulatedCodeDivisionMultipleAccess(CDMA)signaliswidelyusedasthemainmodulationsthemetomakefulluseoftheallocatedfrequencyresourceandimprovethenavigationandpositioni

8、ngperformance.However,withtheintroductionoftheBOCmodulationbasedCDMAsignal,