“北斗二代”B1I信號捕獲技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著我國自主研制的“北斗二代”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)成功投入運營，用戶設(shè)備部分即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的研制也蓬勃發(fā)展，其中信號捕獲是接收機(jī)研制過程中至關(guān)重要的第一步。目前信號捕獲技術(shù)的研究主要集中于提高對GPS衛(wèi)星信號捕獲的精度和靈敏度等性能，然而“北斗二代”B1I信號比特極性翻轉(zhuǎn)頻繁的特性，導(dǎo)致針對GPS衛(wèi)星信號的捕獲算法無法直接應(yīng)用于北斗導(dǎo)航接收機(jī)中，因此研究適用于“北斗二代”B1I信號的捕獲技術(shù)對于北斗導(dǎo)航接收機(jī)的發(fā)展具有重要意義。
　

2、　論文首先對“北斗二代”衛(wèi)星信號的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)捕獲算法進(jìn)行了分析和研究，針對“北斗二代”B1I信號比特極性翻轉(zhuǎn)頻繁的問題，設(shè)計了時域并行的粗捕獲算法，并對該算法進(jìn)行了性能分析和實驗驗證。
　　針對粗捕獲得到的載波多普勒頻移精度較低的問題，論文設(shè)計了利用切比雪夫線性最小二乘曲線擬合法改進(jìn)數(shù)值逼近算法的載波頻率精細(xì)捕獲算法，并對該算法進(jìn)行性能分析和實驗驗證，實驗結(jié)果顯示該算法對載波頻率的估計精度達(dá)到20Hz，有效地提高了載波頻率的估計精

3、度。
　　針對城市、室內(nèi)等弱信號環(huán)境下的信號捕獲，論文為GEO衛(wèi)星和IGSO/MEO衛(wèi)星分別設(shè)計了差分非相干積分算法和本地調(diào)制NH碼的相干積分算法，通過弱信號實驗測試，驗證了算法可以提高7dB的弱信號捕獲能力。
　　最后論文將粗捕獲算法、精捕獲算法和弱信號捕獲算法組成信號捕獲系統(tǒng)，在FPGA+DSP的導(dǎo)航接收機(jī)開發(fā)平臺上進(jìn)行實現(xiàn)，并使用北斗二代衛(wèi)星信號模擬器產(chǎn)生的信號對捕獲系統(tǒng)進(jìn)行性能測試，驗證了硬件實現(xiàn)的正確性，實現(xiàn)對“北