GNSS信号数据/导频扩频码配对优化方法

为了提高载波相位跟踪的稳健性和伪码跟踪精度,现代全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)普遍采用数据/导频并存的信号结构。针对数据/导频信号的互相关性影响码跟踪性能的问题,提出了一种数据/导频扩频码配对优化方法。优化准则是:在一定的超前减滞后间距条件下,单独跟踪导频信号时通道内互相关干扰导致的码跟踪平均误差最小。以全球定位系统(Global Positioning System,GPS)L1C频点信号为例,基于接口控制文件(Interface Control Document,ICD)给出的扩频码族,进行了数据/导频扩频码的配对优化设计,并仿真对比了不同配对方案的码跟踪性能。分析结果表明,优化后的配对方案能有效削弱数据/导频通道内的互相关干扰,提高导航信号的码跟踪性能。     

对GPS接收机的一种新宽带压制干扰样式分析

针对单频连续波干扰极易通过频域滤波加以抑制,而宽带连续阻塞式干扰又存在干扰效率低下的问题,提出脉冲连续波这种新的宽带梳状拦阻式干扰样式。根据C/A码、P(Y)码和M码信号功率谱特点分别设置脉冲连续波的干扰频率覆盖范围。以码跟踪误差作为干扰效果评估指标,对不同干扰环境下采用窄带非相干延迟锁定环的GPS接收机码跟踪性能进行仿真分析。仿真结果表明:脉冲连续波干扰对不同伪随机噪声码(PRN)编号和副载波调制相位下的C/A码和M码信号影响是不同的,在相同干信比(JSR)条件下,脉冲连续波的干扰效果要优于宽带高斯噪声和匹配谱干扰。     

现代化的GPS新民用信号L1C码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPS L1C调制方式MBOC(6,1,1/11)的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析.针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPS L1C、GPS L1C/A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能.分析结果表明:L1C码跟踪精度可比L1C/A提高50%～150%;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30%.分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考.     

现代化的GPS新民用信号LIC码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPSL1C调制方式MBOC（6,1,1／11）的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析。针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPSL1C、GPSL1C／A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能。分析结果表明：L1C码跟踪精度可比L1C／A提高50％～150％;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30％。分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考。     

基于北斗B2频点的DCEM信号码跟踪精度研究

接收机的码跟踪精度直接影响导航定位精度。文中介绍了可用于北斗B2频点的DCEM信号,然后根据Betz码环跟踪理论,对不同DCEM信号建立统一的码环跟踪模型,给出理论误差,并以此模型对不同干扰下的码跟踪性能进行研究。系统比较了不同DCEM信号的跟踪精度,可为北斗二代二期信号体制的选择提供参考,也可为双边带接收的大宽带接收机设计提供理论基础。     

压制干扰对GPS接收机码跟踪环的性能影响分析

压制干扰是GPS接收机面临的重要的人为威胁之一,对伪码跟踪的跟踪测距精度产生影响,甚至导致伪码跟踪环失锁。干扰对伪码跟踪环的影响模型涉及许多因素,建模比较困难。以常用的非相干超前减滞后功率延迟锁定环为例,建立了码跟踪环在宽带噪声干扰、窄带干扰和点频干扰下的跟踪误差模型,比较了压制干扰对C/A码和P(Y)码跟踪环性能的不同影响。通过对不同干扰方式下C/A码和P(Y)码跟踪误差的仿真,得出了对C/A码和P(Y)码跟踪环性能影响较大的干扰方式和干扰频率,为GPS接收机干扰方法和抗干扰措施的选择提供了理论依据。     

GLONASS系统新一代CDMA导航信号体制与性能评估

2011年4月俄罗斯GLONASS卫星导航系统开始播发第一个CDMA体制的导航信号L3OC．新的cDMA信号代表了GLONASS信号体制设计的新方向。介绍了L3OC信号的导航电文．扩频码和调制方式,对L3OC和GPSL5信号的信号结构和设计思想进行了比较．基于相关函数对L3OC信号中的Kasami扩频码进行了性能剖析。基于电文解调、码环跟踪和载波环跟踪对L3OC信号可实现的导航性能进行了评估,评估结果表明GLONASSL3OC信号与GPSL5信号性能接近．L3OC信号具有较好的导航定位精度和鲁棒性。     

北斗B1C信号及导航电文的特点分析与比较

我国北斗全球卫星导航系统工程建设已经启动,北斗互操作信号B1C的接口控制文件已经发布。本文重点对北斗B1C信号及导航电文进行介绍,并对其信号及导航电文的设计特点进行分析,同时与GPS L1C和Galileo E1OS互操作信号进行比较。分析显示,北斗B1C的信号和导航电文编排,在充分借鉴GPS L1C和Galileo E1OS信号特点的基础上,进行了优化设计。B1C信号具有与L1C信号和E1OS信号相同的中心频点和频谱结构,采用了数据导频支路、MBOC调制、分层码结构等设计方案,导航电文与GPS L1C也较为相近,实现与GPS L1C、Galileo E1OS信号的互操作。同时B1C也具有自身独有特点,如B1C导频支路采用QMBOC(6,1,4/33)调制方式、导航电文采用64进制LDPC编码,在实现互操作的基础上,也创新了自身特色。相对于北斗B1I信号,北斗B1C信号具有更好的弱信号跟踪、更短的首次定位时间等服务性能。     

直扩/跳频测控信号伪码跟踪抗干扰性能分析

研究了直扩/跳频测控信号伪码跟踪的抗干扰性能,通过加权处理使其归结为分析干扰条件下直扩信号伪码跟踪性能。采用鉴相曲线的过零点偏移表示干扰对跟踪的影响,推导了伪码跟踪的最大干扰误差表达式。以单音信号作为输入干扰,对最大干扰误差进行了理论分析,得出了音频干扰对伪码跟踪的影响规律。仿真结果表明,理论分析与仿真结果吻合较好,验证了理论分析的正确性。     

一种GPS L1C/A与L2C双频信号的捕获算法

为提高双频信号的捕获速度,通过对L1C/A码进行捕获后,利用L1与L2波段之间频率关系导频捕获L2信号频率,利用L1C/A码对应20个CM码起始码片的可能点捕获到L2C码。验证表明该算法能够实现L1C/A和L2C信号的快速捕获,大大减小了对L2波段的频率搜索重复性和捕获L2C码的运算量,能够实现双频信号的快速捕获,对精度较高的双频接收机的研究有一定参考价值。     

移动通信中一种自适应时隙结构的新方法

在基于时分导频体制的单载波频域均衡系统平台上,我们利用有效到达径上信道参数的估计值,统计其包络的电平通过率,据此估计出时变多径信道的多普勒频移;进而利用跟踪多普勒频移变化与所需导频密度之间的关系,自适应地调整导频密度,使得通信系统在各种移动速度下都具有较高的信息传输速率和良好的接收性能。     

GPS接收机Z跟踪技术抗干扰性能分析

Z跟踪技术是民用GPS接收机为消除或减弱AS（Anti—Spoofing）政策影响,实施精密测距和高精度导航定位的一种有效方法。通过分析Z跟踪技术载波相位测量的基本原理,研究了GPS接收机Z跟踪技术的抗压制干扰、抗欺骗干扰性能。结果表明：采用Z跟踪技术的GPS接收机与C／A码接收机的抗压制干扰基本相同;其在信号捕获状态下的抗欺骗干扰能力取决于欺骗干扰信号与GPS信号的相关程度,而在信号跟踪状态下抗欺骗干扰能力则等同于抗伪随机噪声码干扰能力。     

卫星导航信号抗单频干扰性能研究

不同信号体制的导航信号受单频干扰的影响不同.目前针对此问题的分析都是在干扰为高斯分布以及忽略伪码离散频谱的前提下进行的.本文针对非相干超前减滞后功率鉴相器,考虑了伪码离散谱线的影响,导出了非带限情况下单频干扰导致的最大跟踪误差的解析式,并进行了仿真验证.提出用最大跟踪误差,以及在此基础上得出的平均跟踪误差和相对跟踪误差...     

伪码调相连续波引信压制式宽带干扰抑制的包络滤波方法

该文分析了几种典型压制式宽带干扰(BPSK干扰、调频干扰)对伪码调相连续波引信相关输出的影响。分析发现当干扰强度超出伪码调相引信的抗干扰容限时,其相关输出严重恶化,因此必须在相关检测前对上述干扰进行抑制。提出了一种通过包络滤波的宽带干扰抑制新方法。接收信号经过正交解调输出I,Q两路信号,由I,Q两路分量获得解调信号的瞬时包络和瞬时相位。包络序列在变换域通过门限滤波去除有用信号和白噪声成分从而得到干扰信号包络。利用滤波后的包络和瞬时相位重构出干扰同相信号,最后将干扰信号从I路放大信号中去除即得到所需信号。仿真分析发现该方法能较好地抑制干扰,尤其是对强干扰,相关输出得到明显改善。该方法计算简单,易于理解,容易工程实现。     

同源多码流直接序列扩频信号性能分析

新一代GPS系统加入了二相偏移载波(BOC)调制信号。相对GPS传统PSK-R信号,BOC信号具有更多的高频分量,在抗干扰性能、码跟踪精度、频谱利用和给定带宽条件下的多信号复用诸方面获得改善和提高。该文分析提出,GPS传统C/A码和P(Y)码信号做为整体时具有与BOC信号相似的特性。该文将其推广到一般化同源多码流信号,分析表明,可以将同源多码流信号作为新信号形式联合处理,以在白噪声和人为干扰具主导作用环境提高码跟踪性能。该文得出两种经典信号谱型条件下,以信号参数表示的码跟踪误差改善的表达式并给出了实现3 dB码跟踪性能改善的参数数值。     

“北斗”B2频段导航信号伪码跟踪性能分析

与传统卫星导航信号体制不同,新一代“北斗”B2频段导航信号采用了交替二进制偏移载波调制（AltBOC）体制,因此伪码跟踪性能也与传统信号体制有较大差异。首先介绍了AltBOC调制信号原理及特点,然后根据码跟踪精度理论比较了新型调制信号与传统信号体制的性能差异,分析了不同鉴相器时B2频段信号的码跟踪误差,并对不同相关器间隔、环路带宽、前端带宽、载噪比环境条件下的伪码跟踪误差进行了仿真分析。仿真结果表明,提高信号载噪比、射频前端带宽或减小相关器间隔、环路带宽均能减小码跟踪误差。研究结果对新一代“北斗”导航信号新体制性能的评估以及“北斗”导航接收机的系统设计具有一定指导意义。     

信标信号频谱在接收机跟踪性能分析上的应用

接收机锁定卫星信标后,经过二次或三次变频将C频段信标转变为70 MHz中频,然后通过解调单元从中频中提取误差信号。通过分析比较信标信号、L频段频率、70 MHz中频信号频谱使跟踪系统的性能指标层次化,从信标频谱中提取有用信息,全面判断数字接收机跟踪性能,对单脉冲跟踪体制下的接收机故障排查具有一定的指导意义。     

相关Nakagami信道下信道估计器对RAKE接收机性能影响研究

在实际环境中RAKE接收机在接收信号时都要进行信道系数估计,以便进行相干合并。文章研究了不采用导频信号与采用导频信号两种估计器,具有估计误差情况下,在相关Nakagami信道下的RAKE接收机的性能,并且通过特征函数法得到了误码率公式的闭合表达式。比较了两种估计器对系统性能的影响,最后给出了数值结果,可以看出,当导频信号能量与信号能量相等,且导频数目比较多时（大于5）,采用导频信号的系统性能优于直接估计信道系数的系统。直接估计信道系数的系统性能在信噪比大于5dB后,其性能远远优于导频信号的估计系统。     

准连续波体制雷达应用研究

文中对准连续波体制应用于脉冲测量雷达进行了研究。讨论了准连续波波形设计、信号处理方法、跟踪滤波算法等准连续波信号设计与处理中的关键问题;深入分析了高速运动目标多普勒频移对准连续波信号处理和参数测量的影响;探讨了脉冲测量雷达应用准连续波体制后在优化整机系统设计、提高接收灵敏度等方面的技术优势。最后,文中给出关于准连续波体制可应用于脉冲测量雷达的理由。     

雷达带外三阶互调伪信号干扰效应预测模型

为评估雷达装备的抗电磁干扰性能,从电磁辐射伪信号干扰效应机理出发,理清带外多频三阶互调信号与带内单频伪信号干扰效应贡献度之间的关联关系,引入伪信号干扰效应指数的概念,建立了三阶互调伪信号干扰效应评估模型,并基于伪信号电平值的变化规律提出了模型修正方法和效应测试预测流程。以某型步进频连续波测距雷达为研究对象,采用差模注入等效替代电磁辐射的方法对受试雷达进行带外三阶互调临界伪信号干扰效应试验,结果表明：在雷达工作中心频率两侧,辐射频偏0.2～2.2 GHz的范围内,随着辐射频偏的增大,三阶互调伪信号干扰的影响呈现先增大而后降低的规律。通过改变干扰频点、场强组合和伪信号敏感电平的方式开展试验验证,证明了三阶互调伪信号干扰模型的准确度优于2 dB,能够客观评估雷达装备三阶互调伪信号干扰。