CN102215195B

CN102215195B - 一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法

Info

Publication number: CN102215195B
Application number: CN201110141868.XA
Authority: CN
Inventors: 刘峰; 张炳琪; 陈禾
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-05-30
Also published as: CN102215195A

Abstract

本发明涉及一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法，属于卫星导航系统领域。包括以下步骤：第一步：根据AltDBOC调制的具体参数判定各支路信号是否有二级副载波；第二步：如果具有二级副载波的支路信号，则将该支路的扩频码先后与一级副载波和二级副载波相乘得到副载波扩频序列，如该支路为数据通道，则副载波扩频序列与导航数据相乘，得到该支路的待发射信号序列；如该支路为导频通道，则副载波扩频序列与导频通道二次码相乘，得到该支路的待发射信号序列；第三步：根据各支路的待发射信号序列，根据下表确定发射符号。本发明能够提高信号的接收性能，同时改善信号的兼容性。

Description

一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法

技术领域

本发明涉及一种卫星导航信号调制方法，尤其是一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法，属于卫星导航系统领域。

背景技术

现有技术文献中“AltBOC for dummies or everything you always wanted to know aboutAltBOC”中详细说明了Galileo卫星导航系统为了解决在51MHz带宽的频带内同时进行播发四个信号而设计的AltBOC调制方式。这种调制方式可以使用一个放大器在一个频带上以恒包络方式播发两个发射四个信号，其中两个信号在E5频点的下边带，两个信号在上边带，相当于两个QPSK调制信号。通过AltBOC方式可以仅使用一个卫星功率放大器和滤波器发射两种服务信号，提高了信号的发射效率和接收性能。AltBOC调制的时域表达式为：

s (t) = \{\begin{matrix} (c_{L} + {jc}_{L}^{'}) [{sc}_{as} (t) - {jsc}_{as} (t - \frac{T_{s}}{4})] + \\ (c_{U} + {jc}_{U}^{'}) [{sc}_{as} (t) + {jsc}_{as} (t - \frac{T_{s}}{4})] + \\ ({\overset{&OverBar;}{c}}_{L} + j {\overset{&OverBar;}{c}}_{L}^{'}) [{sc}_{ap} (t) - {jsc}_{ap} (t - \frac{T_{s}}{4})] + \\ ({\overset{&OverBar;}{c}}_{U} + j {\overset{&OverBar;}{c}}_{U}^{'}) [{sc}_{as} (t) + {jsc}_{as} (t - \frac{T_{s}}{4})] \end{matrix}

其中，c_L，c′_L，c_U，c′_U分别为各支路的扩频码，

为互调乘积项，T_s为副载波时长。

北斗导航系统在B2频点(1191.795MHz)设计的服务信号与Galileo系统类似，也需要发射两个频带相邻的服务信号，并需要与GPS的L5信号和Gallieo的E5信号具有互操作性。由此需要一种除具备AltBOC调制方法特性外，兼容性和接收性能还要更好的调制方式。

发明内容

本发明提出了一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法，能够提高信号的接收性能，同时改善信号的兼容性。

本发明的技术方案如下：

该一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法，包括以下步骤：

第一步：根据AltDBOC调制的具体参数判定各支路信号是否有二级副载波；

第二步：如果具有二级副载波的支路信号，则将该支路的扩频码先后与一级副载波和二级副载波相乘得到副载波扩频序列，如该支路为数据通道，则副载波扩频序列与导航数据相乘，得到该支路的待发射信号序列；如该支路为导频通道，则副载波扩频序列与导频通道二次码相乘，得到该支路的待发射信号序列；

第三步：根据各支路的待发射信号序列，根据下表确定发射符号。

本发明的有益效果：

本发明改善了AltBOC的码跟踪精度、抗多径干扰能力、兼容性能。

附图说明

图1为AltBOC(15，10)和AltDBOC(15，5，5)自相关函数图表；

图2为AltDBOC码跟踪精度图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步介绍。

如图1所示，以AltDBOC(15，5，5)和AltDBOC(15，[5，0，5，0]，10)为例说明改善的效果。图1中显示出AltDBOC(15，5，5)的自相关峰比AltBOC(15，10)的自相关峰窄，从而AltDBOC的码跟踪精度好于AltBOC。采用相干EML环路码跟踪误差下界评价的码跟踪精度如下图。图中显示了AltDBOC调制优于AltBOC。

AltDBOC(Alternative double binary offset carrier)具有两级副载波，一级副载波与AltBOC一致，二级副载波为方波。AltDBOC与AltBOC一样具有四个独立的信号成分，每个信号成分可以单独选择具有两级副载波或具有一级副载波，由此采用AltDBOC(k，[m1，m2，m3，m4]，n)来表示AltDBOC。AltDBOC(k，[m1，m2，m3，m4]，n)中，k表示所有信号成分的一级副载波频率为1.023MHz的k倍；m1至m4依次表示四个信号成分的二级副载波频率为m倍的1.023MHz，如值为零表示没有二级副载波；n表示如没有二级副载波时伪随机码频率为n倍的1.023MHz。AltDBOC(15，[0，5，，0，5]，10)表示一级副载波频率为15×1.023MHz，第一个信号成分没有二级副载波，码频率为10×1.023MHz，第二个信号成分二级副载波频率为5×1.023MHz，扩频码频率为5×1.023MHz。如各信号成分具有相同的结构，则简化表示为AltDBOC(k，m，n)，其中n表示实际的扩频码速率。如AltDBOC(15，5，5)表示各信号成分一级副载波频率为15×1.023MHz，二级副载波频率为5×1.023MHz，扩频码频率为5×1.023MHz。如二级副载波相位为cos则在m后加c字母，相位为sin则在m后加s字母，也可省略。

表1、表2分别列出了AltBOC和两种AltDBOC与在同频段其他系统信号的频谱分离系数和码跟踪谱灵敏度系数，括号内为相对AltBOC的改善情况，正好表示改善，负号表示恶化。对比AltDBOC调制方案与AltBOC调制方案，AltDBOC的两个方案与E5信号的频谱分离系数(SSC)分别减小-1.12dB和-0.53dB。与L5C信号的兼容性只计算单边功率，结果显示AltDBOC与AltBOC相比有-1.01dB和-0.48dB的改善。在码跟踪谱灵敏度参数中AltDBOC也有较AltBOC有所改善。

表1频谱分离系数(51MHz) 注：单位[dB/Hz]

Claims

1.一种用于卫星导航信号的AltDBOC调制方法，包括以下步骤：

第一步：根据AltDBOC调制的具体参数判定各支路信号是否有二级副载波；AltDBOC具有两级副载波，一级副载波与AltBOC一致，二级副载波为方波；AltDBOC与AltBOC一样具有四个独立的信号成分，每个信号成分单独选择具有两级副载波或具有一级副载波，则AltDBOC表示为AltDBOC(k,[m1,m2,m3,m4],n)，其中，k表示所有信号成分的一级副载波频率为1.023MHz的k倍；m1至m4依次表示四个信号成分的二级副载波频率为m1至m4倍的1.023MHz，如值为零表示没有二级副载波；n表示如没有二级副载波时伪随机码频率为n倍的1.023MHz；

第二步：如果是具有二级副载波的支路信号，则将该支路的扩频码先后与一级副载波和二级副载波相乘得到副载波扩频序列，如该支路为数据通道，则副载波扩频序列与导航数据相乘，得到该支路的待发射信号序列；如该支路为导频通道，则副载波扩频序列与导频通道二次码相乘，得到该支路的待发射信号序列；

第三步：根据各支路的待发射信号序列，根据下表：

确定发射符号。