北斗BOC信号捕获算法研究(2)

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5 BOC信号捕获算法设计及仿真 31

5．1 BOC信号建模及仿真 31

5．2 BOC信号的快速捕获算法设计与仿真 33

结论 37

致谢 38

参考文献 39

1 绪论

1．1 GNSS发展概况

全球卫星导航定位系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）融合了无线电通信技术、测绘科学、空间技术等高科技技术，在政治、经济和军事等多方面具有重大意义，是国家综合国力的重要体现[1]。GNSS是所有在轨工作的卫星导航系统的总称，目前技术比较成熟的GNSS系统有美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧盟的Galileo系统，同时我国也在加快建设“北斗”卫星导航定位系统。随着新系统的出现和各种系统的发展，GNSS系统呈现出多极化的发展趋势[2]。

1.1.1 美国GPS系统

GPS全球定位系统（Global Position System）是目前在全球范围内最成熟、应用最广泛的GNSS系统，在军事和民用上都有很大的借鉴意义[3]。GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，轨道倾角为55 ，轨道的升交点赤经各相差60 。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90 。GPS使用两个频率（L1:1575.42MHz，L2:1227.60MHz）作为载波频率，卫星之间采用码分多址的复用方式，扩频码采用PRN码（伪随机噪声码）调制，L1频段用P码、C/A 码调制，L2频段用P码调制。P码是一种长的精确码，周期7天、码速率10.23Mbps，用以精确测量导航信号的传播时间，不易捕获。C/A 码是一种短的粗测码，周期1ms、码速率 1.023Mbps，用以快速捕获导航信号，主要用于民用。

1.1.2 俄罗斯GLONASS系统

GLONASS（Global Navigation Satellite System）是由俄罗斯建立的GNSS系统[4，5]。GLONASS的空间部分由24颗卫星组成，其中21颗处于工作状态，剩余3颗为备用卫星。其轨道排列在3个平面上，升交点赤经彼此相隔120 ，轨道平面倾角为64.8 。每个轨道平面上有8颗卫星，卫星轨道长半轴为25510km，同一平面上卫星均匀分布，卫星运行周期为11h 15min。GLONASS系统也使用L1和L2两个频段，该系统发射的信号采用频分多址的方式。GLNOSS信号发射的频率各不相同，但是扩频码序列是一样的。目前，俄罗斯正在计划将现有GLNOSS系统升级为GLNOSS-M系统，进一步提高定位精度，开拓更大的民用市场，并与其他卫星导航系统实现兼容与互操作。论文网

1.1.3 欧盟Galileo系统

1999年2月10日，欧盟公布了欧洲导航卫星系统“伽利略”计划，在1999年6月正式开始实施。Galileo系统在E5、E6和E2一L1一E1三个频段上共提供10个导航信号，为三种不同类型的用户提供服务。同时，Galileo系统与GPS系统，GLONASS系统之间具备很高程度的兼容性，可以实现分米级定位。未来的Galileo星座是一个独立的全球导航定位系统，工作时间在20年以上，由30颗卫星组成。这30颗卫星分三组运行，平均分布在轨道高度为23616km、倾角56 、相互间隔120 的三个倾斜轨道面上，卫星运行周期约为14h 22min，可满足全球无缝隙导航定位。Galileo系统的导航信号采用了偏移载波调制技术能够获得更好的信号性能，并与现有信号频谱分离。系统目前还处于开发和确认阶段，其结构体系还有待完善，但它作为世界上第一个全球民用GNSS系统，对未来世界科技和经济发展将产生巨大的影响。