NCS性能評(píng)估及BOC無(wú)模糊捕獲技術(shù)研究.pdf

1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）作為一種現(xiàn)代高技術(shù)系統(tǒng)，它已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)和技術(shù)強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志。世界各個(gè)大國(guó)都在努力發(fā)展獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前世界上已有和正在開(kāi)發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的GALILEO以及中國(guó)的北斗系列。研發(fā)高精度GNSS接收機(jī)是衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域永恒的追求目標(biāo)，而提高偽碼同步精度則是實(shí)現(xiàn)高精度定位性能指標(biāo)的核心技術(shù)。本文對(duì)GN

2、SS數(shù)字接收機(jī)中影響偽碼同步精度的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。主要成果及貢獻(xiàn)如下：
　　 （1）研究了理想情況（忽略載波調(diào)制與解調(diào)、前端帶限、熱噪聲以及干擾的影響）下GNSS數(shù)字接收機(jī)中廣泛采用的非等量采樣（Non-Commensurate Sampling，NCS）技術(shù)的性能評(píng)估理論。針對(duì)一般的NCS采樣率提出了一種新的定量性能評(píng)估指標(biāo)，并給出了其解析計(jì)算公式及快速算法。在此基礎(chǔ)上，得到了任意采樣率對(duì)時(shí)間鑒別力影響的一般規(guī)律。最后

3、給出了一套采樣率優(yōu)選步驟。
　　 （2）針對(duì)二進(jìn)制偏移載波（Binary Offset Carrier，BOC）調(diào)制技術(shù)中存在的捕獲模糊問(wèn)題，基于主峰捕獲思想，研究并提出了一種能兼顧副峰抑制和噪聲抑制的BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲算法。將BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，并且利用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法求取Pareto最優(yōu)解集。獲得的Pareto最優(yōu)解集代表了多個(gè)性能指標(biāo)間最佳權(quán)衡，可以提供較大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性。與同類算

4、法相比，本文提出的BOC信號(hào)無(wú)模糊捕獲算法具有如下優(yōu)點(diǎn)：a)拓展了決策向量空間，確保了存在性能更佳的最優(yōu)解。本文提出了一種基于單元相關(guān)輸出二次組合的通用的捕獲判決量構(gòu)造模式，并且將二次項(xiàng)加權(quán)組合系數(shù)作為優(yōu)化問(wèn)題的決策向量。該構(gòu)造模式囊括了同類算法中所使用的構(gòu)造模式，因此同類算法所使用的決策向量空間只是本文提出的優(yōu)化算法的決策向量空間的一個(gè)真子集。特別地，一般情況下同類算法不能完全抑制副峰，而在本文提出的拓展的決策向量空間中存在能夠完全抑

5、制副峰，并且噪聲抑制力性能更優(yōu)的Pareto最優(yōu)解，并且能夠通過(guò)優(yōu)化算法獲得該最優(yōu)解。B)拓展了優(yōu)化目標(biāo)數(shù)目，獲得的Pareto最優(yōu)解能夠提供最大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性。仿真發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一般的BOC(kn，n)信號(hào)，當(dāng)k較大時(shí)，副峰抑制性能的顯著提高將意味著噪聲抑制性能的顯著惡化，這時(shí)應(yīng)該注重副峰抑制性能和噪聲抑制性能之間的權(quán)衡。本文提出的多目標(biāo)優(yōu)化算法獲得的Pareto最優(yōu)解能夠提供最佳權(quán)衡。而同類算法只能獲得單一確定的無(wú)模糊捕獲問(wèn)題解決方案