Galileo信號仿真與捕獲跟蹤算法的驗證.pdf

1、Galileo系統(tǒng)是由歐盟自主研發(fā)，獨立運行管理，面向民用領域的多模式全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，它將能全天候地向全球提供高精度、高可靠性的定位服務。Galileo系統(tǒng)在研發(fā)階段借鑒了目前國際上最新的導航技術，并且與美國、俄羅斯等各國開展了多方面的合作，與目前現(xiàn)有的美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)都具有良好的兼容性。Galileo衛(wèi)星信號采用了基于二進制偏移載波（BOC）的調(diào)制技術，在理論上將比采用BPSK調(diào)制的GPS民用信號具有更好

2、的捕獲跟蹤性能和抗干擾能力，因此對于BOC調(diào)制信號以及相應的接收技術的研究逐漸成為人們研究的熱點。 本文首先從“系統(tǒng)”的角度出發(fā)對Galileo系統(tǒng)進行了概括的介紹，這部分內(nèi)容包括Galileo系統(tǒng)的組成、服務、在軌測試衛(wèi)星的情況，以及Galileo衛(wèi)星系統(tǒng)中所涉及的基本原理。隨后又從“信號”的角度出發(fā)對Galileo信號的頻譜分配、信號參數(shù)、調(diào)制技術等相關特性進行了介紹,其中著重分析了BOC調(diào)制信號，選取BOC(1,1)信號作

3、為研究Galileo信號接收技術的典型信號，并對其進行了仿真，且通過功率譜與自相關函數(shù)驗證了仿真信號的正確性。 信號接收是一個對衛(wèi)星信號的多普勒頻率和偽隨機碼延時這兩個參數(shù)進行精確估計的過程，本文從軟件接收機的角度出發(fā)，明確了本文所關注的信號接收技術的研究范圍是信號捕獲與信號跟蹤這兩個環(huán)節(jié)。信號捕獲可被視為是對參數(shù)的粗略估計，而信號跟蹤則可被視為是對參數(shù)的精確估計。在信號捕獲的研究中，本文首先分析了信號捕獲的基本原理，明確了信號

4、捕獲本質(zhì)上是一個以接收信號與本地參考信號的相關值為依據(jù)，在多普勒頻率和偽隨機碼延時空間內(nèi)進行二維搜索的過程；隨后討論了四種常見的信號捕獲的實現(xiàn)方式：串行捕獲、時域并行捕獲、多普勒并行捕獲和碼延時并行捕獲；最后，利用碼延時并行捕獲方式對BOC(1,1)仿真信號進行了捕獲仿真，針對其相關搜索平面內(nèi)存在多個峰值的問題給出了一種類BPSK的解決方案，并再次通過仿真驗證了方案的可行性。對信號跟蹤的研究主要分為兩部分，即載波跟蹤環(huán)與碼跟蹤環(huán)。載波跟