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基于伪相关函数的BOC无模糊跟踪性能分析

宇航学报 2011年第12期32卷 2526-2531页

作者：周艳玲胡修林唐祖平柯颋华中科技大学电信系武汉430074

BOC(Binary-Offset-Carrier)调制广泛应用于全球导航卫星系统中,但由于BOC自相关函数的多峰导致传统码跟踪环路存在模糊性。伪相关函数(Pseudo Correlation Function,PCF)方法在本地采用两个特殊的参考信号和非线性处理以获得无模糊的... 详细信息

BOC(Binary-Offset-Carrier)调制广泛应用于全球导航卫星系统中,但由于BOC自相关函数的多峰导致传统码跟踪环路存在模糊性。伪相关函数(Pseudo Correlation Function,PCF)方法在本地采用两个特殊的参考信号和非线性处理以获得无模糊的相关函数。根据一种PCF方法本地参考波形设计的充分条件,推导了其无模糊函数的数学形式,并着重分析了其跟踪和抗多径性能与本地参考波形的关系。仿真结果表明:该PCF方法解决了跟踪模糊问题,且随着参考信号的宽度因子增加,其跟踪精度逐步改善;该PCF方法对于中长延迟多径干扰抑制能力较好,宽度因子为0.5或1时,其多径误差最小。

关键词： BOC调制伪相关函数无模糊跟踪抗多径

基于伪相关函数的cosine-BOC调制信号无模糊跟踪算法

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电讯技术 2018年第6期58卷 668-674页

作者：刘明凯中国西南电子技术研究所成都610036

针对余弦二进制偏移载波(cosine-BOC)调制信号自相关函数的多峰特性会导致导航接收机同步阶段产生跟踪模糊度问题,提出了一种基于伪相关函数(PCF)的cosine-BOC调制信号无模糊跟踪算法。该算法通过分析cosine-BOC信号的时域模型,在本地... 详细信息

针对余弦二进制偏移载波(cosine-BOC)调制信号自相关函数的多峰特性会导致导航接收机同步阶段产生跟踪模糊度问题,提出了一种基于伪相关函数(PCF)的cosine-BOC调制信号无模糊跟踪算法。该算法通过分析cosine-BOC信号的时域模型,在本地设计两路辅助信号波形,与接收到的cosine-BOC信号进行相关运算,再将得到的两互相关函数利用伪相关函数表达式进行组合,从而消除cosine-BOC信号自相关函数的边峰。仿真结果表明,该算法能够消除cosine-BOC信号鉴相曲线中存在的误锁点,实现伪码无模糊跟踪,提高跟踪可靠性,且该算法适用于任意阶数的cosineBOC信号。

关键词：导航接收机 cosine-BOC调制信号多峰跟踪模糊度伪相关函数无模糊跟踪

伪相关函数方法下的带限Sin-BOC跟踪性能研究

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青岛科技大学学报（自然科学版） 2016年第3期37卷 345-349页

作者：张羽周艳玲湖北大学计算机与信息工程学院湖北武汉430062

在卫星导航系统中,无模糊跟踪是恢复导航数据的重要环节之一。采用一种特殊的伪相关函数法(pseudo correlation function,PCF),灵活设计两路本地信号的波形,分别与接收信号相关,再通过非线性运算获得单峰的相关函数,有效解决由BOC(binar... 详细信息

在卫星导航系统中,无模糊跟踪是恢复导航数据的重要环节之一。采用一种特殊的伪相关函数法(pseudo correlation function,PCF),灵活设计两路本地信号的波形,分别与接收信号相关,再通过非线性运算获得单峰的相关函数,有效解决由BOC(binary offset carrier)信号自相关函数的多峰性引起的跟踪模糊问题。根据实际情况,在有限带宽条件下,针对典型信号Sin-BOC进行性能分析与比较。结果表明:该方法的跟踪性能明显优于不考虑模糊问题时的传统DLL方法和类BPSK(BPSK-like)方法,且PCF方法的参数取值影响跟踪精度。

关键词：无模糊跟踪伪相关函数单峰有限带宽跟踪精度

基于PCF重构的北斗B1C信号无模糊捕获算法

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河北大学学报（自然科学版） 2023年第3期43卷 320-329页

作者：王鹏张展豪金志威徐庆民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

针对B1C信号自相关函数存在多峰性会导致基带信号处理过程中存在模糊性问题,提出一种基于伪相关函数(pseudo-correlation function,PCF)重构的无模糊捕获算法,对互相关函数进行重构消除副峰并提高主峰峰值,将B1C信号的数据和导频分量进... 详细信息

针对B1C信号自相关函数存在多峰性会导致基带信号处理过程中存在模糊性问题,提出一种基于伪相关函数(pseudo-correlation function,PCF)重构的无模糊捕获算法,对互相关函数进行重构消除副峰并提高主峰峰值,将B1C信号的数据和导频分量进行联合捕获提高捕获灵敏度,同时引入降采样和FFT并行捕获策略降低计算复杂度.仿真结果分析表明:改进算法可以实现B1C信号捕获,改进算法在提高主峰的同时,完全消除了副峰,实现了B1C信号捕获的无模糊性.其捕获时间相比其他算法缩短近1/2,在信噪比高于13 dB时,主峰比例均值趋于稳定,最高相比Filtered法提高67.74%,在捕获概率为0.9时联合捕获载噪比低于导频单通道捕获1.8 dB·Hz,并在较低载噪比情况下较其他算法具有更好的适应能力.

关键词： B1C信号捕获多峰性伪相关函数联合捕获降采样

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BOC及其衍生信号通用无模糊捕获分析

计算机应用研究 2019年第6期36卷 1839-1843页

作者：袁帅张天骐刘董华王胜重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室

针对BOC(binary offset carrier)及其衍生信号通用无模糊捕获方法匮乏的问题,提出了一种基于伪相关函数(pseudo correlation function,PCF)的无模糊捕获改进方法。首先,根据形状码向量的概念构建了BOC信号的互相关函数统一表达式,并提... 详细信息

针对BOC(binary offset carrier)及其衍生信号通用无模糊捕获方法匮乏的问题,提出了一种基于伪相关函数(pseudo correlation function,PCF)的无模糊捕获改进方法。首先,根据形状码向量的概念构建了BOC信号的互相关函数统一表达式,并提出了两组新的形状码向量;然后,通过接收信号与形状码向量对应的参考信号作互相关合成得到一个单峰;最后,通过单峰与自相关函数合成得到通用无模糊捕获方法。仿真实验表明,在同一条件下,新提出的捕获方法主峰能量相对于副载波相位消除法提高了23%,并且能够适用于所有类型和所有调制阶数的BOC信号,能够完全消除同步过程中自相关函数的模糊性。

关键词：二进制偏移载波无模糊捕获伪相关函数副峰消除形状码向量

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一种“北斗”B1C信号无模糊捕获算法

电讯技术 2020年第3期60卷 315-319页

作者：刘少强龚文飞孙昕北京交通大学电子信息工程学院北京100044

针对"北斗"B1C信号同步过程中存在的捕获模糊性问题,根据"北斗"B1C信号的信号特点,基于伪相关函数方法,设计了一种适用于"北斗"B1C信号的无模糊捕获算法。该算法采用数据分量和导频分量非相干组合的捕获策略,实现了B1C信号数据分量和导... 详细信息

针对"北斗"B1C信号同步过程中存在的捕获模糊性问题,根据"北斗"B1C信号的信号特点,基于伪相关函数方法,设计了一种适用于"北斗"B1C信号的无模糊捕获算法。该算法采用数据分量和导频分量非相干组合的捕获策略,实现了B1C信号数据分量和导频分量的无模糊捕获,提高了捕获灵敏度。利用导航终端接收的卫星信号数据,对所提捕获算法进行了仿真验证,并分析了其无模糊捕获性能和捕获灵敏度。仿真结果表明,所提算法能准确且快速地捕获"北斗"B1C信号。

关键词： “北斗”B1C信号无模糊捕获 BOC调制伪相关函数非相干组合

北斗卫星导航B1C信号捕获算法的设计与实现

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北斗卫星导航B1C信号捕获算法的设计与实现

作者：刘少强北京交通大学

学位级别：硕士

北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)已经发展到了全球组网阶段。为了提升导航定位性能,北斗卫星导航系统新增了 B1C信号作为全球公开服务信号。随着全球组网速度的加快,北斗B1C信号将成为北斗卫星导航系统中重... 详细信息

北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)已经发展到了全球组网阶段。为了提升导航定位性能,北斗卫星导航系统新增了 B1C信号作为全球公开服务信号。随着全球组网速度的加快,北斗B1C信号将成为北斗卫星导航系统中重要的广播信号,B1C信号捕获是卫星导航接收机信号同步的关键,其捕获算法直接影响接收机的导航性能。因此,北斗卫星导航B1C信号捕获算法的设计与实现具有重要的实用价值。本文在综述国内外导航信号捕获算法研究现状基础上,根据北斗B1C信号的信号特性,设计并实现了北斗B1C信号捕获算法,主要工作如下:1.阐述了导航信号捕获的基本理论,分析了导航信号捕获算法的性能指标,研究了 GNSS(全球导航卫星系统)导航信号捕获算法,给出了针对传统BPSK调制信号的捕获算法和针对现代化BOC调制信号的捕获算法,分析了各个捕获算法的性能;2.研究了北斗B1C信号的信号特性,根据北斗B1C信号的特点,提出了一种基于PCF(伪相关函数)的北斗B1C信号捕获算法,该算法设计了 QMBOC(正交复用二进制偏移载波)信号的伪相关函数,采用了数据分量和导频分量联合捕获策略,给出了自适应门限判决方法,所提出的算法有效消除了 B1C信号的自相关边峰,实现了 B1C信号的无模糊捕获,提高了捕获灵敏度;3.针对北斗B1C信号带宽较大的特点,设计了基于ZYNQ架构的卫星导航接收机,并对北斗B1C信号捕获算法进行了模块化设计,给出了各功能模块的实现流程,利用VHDL语言和C语言,在ZYNQ平台上对各功能模块进行了电路设计与软件开发,验证了本文提出的捕获算法各模块的功能;4.在卫星导航接收机上,对北斗B1C信号捕获算法进行了测试,测试了导航中频信号带宽、B1C信号捕获情况、捕获时间以及捕获算法运行功耗等性能,测试结果表明,所提出的捕获算法能够准确地捕获北斗B1C信号。

关键词：北斗卫星导航系统北斗B1C信号捕获算法伪相关函数

北斗卫星导航B1C信号跟踪算法的研究与实现

同方学位论文库评论

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北斗卫星导航B1C信号跟踪算法的研究与实现

作者：郝文杰北京交通大学

学位级别：硕士

随着我国北斗卫星导航系统的不断完善,北斗B1C信号作为北斗卫星播发的新型民用卫星信号,已经正式为全球用户提供导航、定位等服务。卫星信号的跟踪是信号接收设备对卫星信号同步过程中的关键技术,直接影响接收设备提取导航数据的准确性... 详细信息

随着我国北斗卫星导航系统的不断完善,北斗B1C信号作为北斗卫星播发的新型民用卫星信号,已经正式为全球用户提供导航、定位等服务。卫星信号的跟踪是信号接收设备对卫星信号同步过程中的关键技术,直接影响接收设备提取导航数据的准确性,决定接收设备的整体性能。因此,北斗B1C信号跟踪算法的研究和实现具有重要的意义。本文基于国内外Binary Offset Carrier（BOC）与Multiplexed Binary Offset Carrier（MBOC）卫星信号跟踪算法,结合北斗B1C信号的特性,进行了北斗B1C信号跟踪算法研究与实现。主要工作如下:1、研究了北斗B1C信号的组成分量和特性。根据B1C信号的伪码生成方式、数据信息编码方式以及信号调制原理,分析了B1C信号的功率谱、相关性以及抗多径性能等特性,并进行了MATLAB仿真验证。2、基于典型的延迟锁定环路结构,研究了卫星信号的跟踪原理。卫星信号的跟踪结构主要由载波频率跟踪环路、载波相位锁定环路以及伪码跟踪环路组成,分析了这些环路的性能,比较了各种环路的鉴别器算法以及环路的总体误差。3、根据北斗B1C信号的特性,基于伪相关函数跟踪算法,提出了适用于北斗B1C信号的BOC（1,1）联合跟踪算法以及Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier（QMBOC）联合跟踪算法,这两种跟踪算法充分利用了北斗B1C信号的能量,提高了跟踪精度。将这两种跟踪算法与伪相关函数跟踪算法进行仿真分析,两种联合跟踪算法比伪相关函数跟踪算法精度更高。在信噪比较高的情况下,QMBOC联合跟踪算法跟踪精度更高;在信噪比较低的情况下,BOC（1,1）联合跟踪算法跟踪精度较高,稳定性更好。4、完成了北斗B1C信号跟踪算法的实现。对跟踪算法整体功能模块进行了详细地划分,完成了各模块的FPGA设计与DSP设计,给出了模块的RTL模块图及其各端口的详细说明,并利用modelsim仿真器对各模块进行了仿真验证,验证了各个模块设计的正确性。

关键词：北斗B1C信号跟踪算法伪相关函数联合跟踪