通道非理想對(duì)BOC信號(hào)碼跟蹤算法性能影響分析.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)軍民信號(hào)頻譜分離以及進(jìn)一步提升導(dǎo)航系統(tǒng)性能，世界各主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)陸續(xù)開(kāi)始了現(xiàn)代化進(jìn)程， BOC類調(diào)制信號(hào)得到了廣泛應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)BPSK調(diào)制的導(dǎo)航信號(hào)，BOC信號(hào)的帶寬更寬且本身就具有多個(gè)峰值，因而受通道特性的影響更加明顯。本文圍繞通道非理想條件下BOC信號(hào)的碼跟蹤技術(shù)展開(kāi)研究，選取目前工程中應(yīng)用較為廣泛且比較有代表性的兩類碼跟蹤算法：邊帶跟蹤算法及雙環(huán)路算法，分析它們?cè)谕ǖ婪抢硐霔l件下的跟蹤性能。文章主要從以下三個(gè)方面展開(kāi)：

2、
　　首先對(duì)邊帶跟蹤算法進(jìn)行研究。從BOC信號(hào)的雙邊帶模型出發(fā)，分析邊帶濾波器帶寬對(duì)算法跟蹤性能的影響，指出當(dāng)帶寬較寬（超過(guò)主瓣寬度）時(shí)相關(guān)函數(shù)的形變位置以及此類場(chǎng)景下的早遲碼間隔選擇建議；此外，從跟蹤精度及跟蹤偏差兩項(xiàng)指標(biāo)出發(fā)，理論分析了通道非理想條件下邊帶跟蹤算法的性能并仿真驗(yàn)證其正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)論指出，通道群時(shí)延特性呈現(xiàn)出二次曲線特點(diǎn)的導(dǎo)航接收機(jī)中，無(wú)需為保證跟蹤精度性能而對(duì)信道進(jìn)行特別的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而為了保證跟蹤結(jié)果的穩(wěn)定性，

3、接收機(jī)早遲碼應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)間隔。對(duì)于呈現(xiàn)出余弦特性的接收機(jī)而言，在相同的波動(dòng)幅度下，波動(dòng)周期大小對(duì)跟蹤偏差的影響可能相差10倍以上，且會(huì)出現(xiàn)偏差結(jié)果正負(fù)相反的情況，故對(duì)于波動(dòng)周期同信號(hào)帶寬相當(dāng)時(shí)的余弦型通道而言，為使跟蹤偏差性能滿足要求，應(yīng)盡量控制波動(dòng)幅度。
　　其次研究了雙環(huán)路算法在通道非理想條件下的跟蹤性能。在對(duì)算法基本原理介紹的基礎(chǔ)上，指出由于碼及副載波二維互相關(guān)形式復(fù)雜，目前少有對(duì)其性能的理論分析。而對(duì)于非理想通道而言，副載波

4、環(huán)和碼環(huán)的跟蹤結(jié)果甚至不再滿足特定關(guān)系。本文從存在偏差時(shí)的一維條件互相關(guān)函數(shù)入手，基于副載波環(huán)偏差對(duì)碼環(huán)跟蹤結(jié)果影響相對(duì)更大的事實(shí)，首先估計(jì)副載波環(huán)在0附近的跟蹤偏差，再由一維條件互相關(guān)入手，估計(jì)出碼環(huán)跟蹤偏差，最后對(duì)兩跟蹤偏差進(jìn)行組合以得到最終結(jié)果，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)論指出，對(duì)于雙環(huán)路算法而言，在二次曲線群時(shí)延通道下不存在標(biāo)準(zhǔn)間隔下跟蹤偏差更小的結(jié)論，事實(shí)上，跟蹤偏差在不同早遲碼間隔及通道波動(dòng)幅度下可能呈現(xiàn)出正負(fù)

5、相反的結(jié)果，因此相比而言，邊帶跟蹤算法更適合應(yīng)用在呈現(xiàn)二次曲線群時(shí)延特性的通道下。對(duì)于余弦型群時(shí)延，雙環(huán)路算法在不同波動(dòng)周期及波動(dòng)幅度下的表現(xiàn)同邊帶跟蹤算法類似，只是對(duì)不同調(diào)制階數(shù)的信號(hào)，跟蹤偏差出現(xiàn)明顯變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的波動(dòng)周期不同。
　　最后，針對(duì)雙環(huán)路算法存在的時(shí)延估計(jì)結(jié)果波動(dòng)的問(wèn)題，從跳變發(fā)生前后DLL環(huán)路輸出值差異入手對(duì)跳變是否異常進(jìn)行判斷，提出了兩種改進(jìn)算法：基于異常跳變點(diǎn)的改進(jìn)算法以及基于副載波環(huán)強(qiáng)制更新的改進(jìn)算法，并對(duì)