北斗導(dǎo)航信號(hào)捕獲算法研究及北斗授時(shí)服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷完善，北斗導(dǎo)航服務(wù)已經(jīng)覆蓋亞洲大部分地區(qū)，北斗終端用戶不斷增加，使用環(huán)境越來越復(fù)雜，用戶對(duì)接收機(jī)的性能要求不斷提高。因此，提高接收機(jī)弱信號(hào)接收能力，直接關(guān)系到導(dǎo)航系統(tǒng)的連續(xù)性、精確性、可用性和完好性。對(duì)于GPS接收機(jī)以及北斗二代民用型接收機(jī)，國(guó)內(nèi)的眾多研制單位在弱信號(hào)接收技術(shù)方面已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗(yàn)并取得了重大突破，但和國(guó)際水平相比仍存在很大差距。因此，北斗二代接收機(jī)應(yīng)將弱信號(hào)接收能力作為導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)重要考核指標(biāo)，

2、而靈敏度性能作為體現(xiàn)接收機(jī)對(duì)弱信號(hào)接收能力好壞的重要指標(biāo)，應(yīng)該受到高度重視。
　　捕獲過程是基帶信號(hào)處理的第一步，捕獲算法的性能直接關(guān)系到接收機(jī)的靈敏度，因此不斷提高捕獲算法的性能是永恒追求的目標(biāo)。在對(duì)捕獲算法研究之前，需要有中頻信號(hào)來驗(yàn)證捕獲算法的性能，因此，本文先分析了北斗衛(wèi)星的 B1I信號(hào)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分析了北斗衛(wèi)星 B1I信號(hào)的中頻信號(hào)模型，然后介紹了產(chǎn)生中頻信號(hào)的方法和過程。最后通過仿真比較了不同信噪比下產(chǎn)生信號(hào)的結(jié)果。

3、r>　　導(dǎo)航接收機(jī)對(duì)信號(hào)的處理流程分為射頻部分和基帶部分，基帶部分中信號(hào)捕獲是首先要進(jìn)行的環(huán)節(jié)。本文在捕獲研究之前介紹了信號(hào)捕獲的原理，基于捕獲原理分析了串行捕獲算法和并行碼相位捕獲算法，對(duì)兩者的性能進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明兩種捕獲算法的性能相同，但是并行碼相位捕獲算法在捕獲時(shí)間上優(yōu)于串行捕獲算法。之后分析了弱信號(hào)情況下的高靈敏度捕獲算法，提高捕獲靈敏度的方法為：相干積分、非相干積分和差分相干積分。但是由于D1數(shù)據(jù)經(jīng)過了二次NH編碼，相

4、干積分和差分相干積分無法直接使用，只有非相干積分可以使用。因此本文提出一種改進(jìn)型全比特算法，通過仿真將改進(jìn)型的全比特捕獲算法和非相干積分捕獲算法進(jìn)行了比較，結(jié)果表明改進(jìn)型的全比特算法使用較少的信號(hào)數(shù)據(jù)就可以獲得和非相干積分捕獲算法相同的性能，但是全比特算法較為耗時(shí)，需要進(jìn)一步優(yōu)化。
　　針對(duì)北斗授時(shí)服務(wù)在民用中并不普及的問題，本文設(shè)計(jì)了一款基于北斗導(dǎo)航的授時(shí)系統(tǒng)，利用北斗授時(shí)服務(wù)對(duì)局域網(wǎng)終端進(jìn)行精確授時(shí)。授時(shí)系統(tǒng)使用FPGA+MC