衛(wèi)星導航信號分析與參數(shù)估計.pdf

1、隨著衛(wèi)星導航技術在當今社會的廣泛應用，人們對導航精度的要求也越來越高。衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位、導航和授時的基礎為導航信號到達時間的獲取，而信號到達時間的觀測精度主要由衛(wèi)星導航接收機決定，而在接收相關技術中，導航信號的捕獲與跟蹤為其核心技術。導航信號捕獲及跟蹤技術的精度直接決定了衛(wèi)星導航接收機的性能。目前，多種導航體制共存，導航體制并不透明，跨體制導航不可避免涉及到導航信號的破譯，理論上導航信號破譯是一個參數(shù)估計問題。因此，本文從碼跟蹤角度對衛(wèi)

2、星導航信號進行了分析并對其中的一些參數(shù)進行了估計，主要研究內容包括：
　　首先，從碼跟蹤精度角度對接收機中的解擴碼波形進行了深入的研究，設計出一種優(yōu)化的解擴碼形，它可降低碼跟蹤誤差；本文從碼跟蹤誤差的克拉美羅下限（Cramer-Rao Lower Bound, CRLB）的角度對衛(wèi)星導航信號中的擴頻碼進行分析，并推導出低跟蹤誤差的擴頻碼波形特點，根據(jù)此特點將優(yōu)化的解擴碼這一研究成果運用到全球定位系統(tǒng)（Global Position

3、ing System, GPS）中的 M碼。然后，對衛(wèi)星導航信號的頻率估計進行了研究，該研究假定已知導航信號中的信息碼和擴頻碼，則導航信號可簡化為單頻率復正弦信號，提出了一種改進的頻率估計算法使對于任意頻率的信號其頻率估計的均方根誤差均可接近 CRLB。最后，對衛(wèi)星導航信號的破譯進行了仿真研究，利用導航信號自相關的特點，將其與自身一小片段作相關，以降低噪聲影響，并利用導航信號周期性的特點，將信號的多個周期進行疊加，以提高信號的信噪比。通