一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二 進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)航調(diào)制信號(hào)波形是導(dǎo)航信號(hào)體制設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，信號(hào)波形通過影響導(dǎo)航 信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)和功率譜，進(jìn)而影響導(dǎo)航系統(tǒng)的性能。為了使多種信號(hào)可以更好地共 享全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)的有限頻段，同時(shí)進(jìn) 一步提高信號(hào)的測距精度及抗干擾性能，新的信號(hào)調(diào)制方式不斷呈現(xiàn)。二進(jìn)制偏移載波 (BinaryOffsetCarrier,B0C)是一種能夠滿足上述要求的新型調(diào)制方式，其實(shí)現(xiàn)方法詳見 文獻(xiàn)Betz.JjTheOffsetCarrierModulationforGPSModernization，''IONNTM,SanDiego,CA ,January25-27, 1999.
[0003]Betz.J在文獻(xiàn)"BinaryOffsetCarrierModulationsforRadionavigation,'^Naviga tion:JournalofthelnstituteofNavigation,vol. 48,No. 4,Winter2001_2002.中指出，在 同一波段、占用相同帶寬以及對(duì)信號(hào)發(fā)射器和接收機(jī)做同樣簡單設(shè)計(jì)的條件下，B0C調(diào)制信 號(hào)的性能比BPSK調(diào)制信號(hào)更優(yōu)越。B0C調(diào)制目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于GPS、Galileo和Compass 等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中。
[0004] 隨著衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)數(shù)量的不斷增加，頻譜資源緊張，在有限帶寬下提高信號(hào)性能 以及減小相鄰信號(hào)間的干擾成為目前的研究重點(diǎn)。文章中給出的B0C調(diào)制方法會(huì)帶來帶外 大幅度旁瓣使功放效率降低，且信號(hào)的碼跟蹤性能、抗多徑和抗干擾能力仍不夠理想，因此 本發(fā)明提出一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法，該方法可有效降低功率 譜大幅度的旁瓣，減小對(duì)鄰間信號(hào)的干擾，提高導(dǎo)航信號(hào)的功率效能，同時(shí)既兼有更好的碼 跟蹤性能、抗多徑和抗干擾能力，為我國未來Compass衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)波形設(shè)計(jì)提供 了一個(gè)新的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提出一種使導(dǎo)航信號(hào)具有更好的碼跟蹤性能、抗干擾、抗多徑 以及與其它系統(tǒng)信號(hào)的兼容能力，同時(shí)有效抑制功率譜大幅度的旁瓣并提高導(dǎo)航信號(hào)的功 率效能的基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] (1)確定擴(kuò)頻碼的頻率f?；蛑芷赥。，子載波頻率fs。或周期Ts。和正弦或余弦型子 載波調(diào)制方式，其中每一個(gè)子載波二進(jìn)制碼片波形采用時(shí)域升余弦脈沖為：
[0008] 所述的正弦型子載波信號(hào)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 確定擴(kuò)頻碼的頻率f?；蛑芷赥。，子載波頻率fs。或周期Ts。和正弦或余弦型子載波 調(diào)制方式，其中每一個(gè)子載波二進(jìn)制碼片波形采用時(shí)域升余弦脈沖為： 所述的正弦型子載波信號(hào)為：
(2) 根據(jù)確定的擴(kuò)頻碼頻率f?；蛑芷赥。和子載波頻率fs。或周期Ts。，利用偽隨機(jī)序列 對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，將得到的擴(kuò)頻信號(hào)與所確定的正弦或余弦型子載波信號(hào)進(jìn)行時(shí)域相 乘，得到正弦或余弦型基帶調(diào)制信號(hào)：
其中d(t)為數(shù)據(jù)通道信息；&1是偽隨機(jī)擴(kuò)頻碼序列；L為偽隨機(jī)序列的碼片長度；
(3) 將得到的正弦或余弦型基帶調(diào)制信號(hào)進(jìn)行正交支路的載波調(diào)制，得到所述的基于 時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制正弦或余弦型偏移載波調(diào)制信號(hào)： 所述的基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制正弦型偏移載波調(diào)制信號(hào)為：
所述的基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制余弦型偏移載波調(diào)制信號(hào)為：
其中d(t)為數(shù)據(jù)通道信息；p(t)為導(dǎo)頻通道信息，取值為全+1或-I^JPb1分別是 同相和正交支路的偽隨機(jī)擴(kuò)頻碼序列；L為偽隨機(jī)序列的碼片長度；是載波頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法，其特 征在于：所述的擴(kuò)頻碼頻率f。和子載波頻率fs。的取值為I. 023MHz的整數(shù)倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法，其特 征在于：所述的正弦或余弦型基帶調(diào)制信號(hào)的功率譜密度分別為： 所述的正弦型基帶調(diào)制信號(hào)功率譜密度為：
【專利摘要】本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制偏移載波調(diào)制方法。本發(fā)明包括：確定擴(kuò)頻碼的頻率或周期，子載波頻率或周期和正弦或余弦型子載波調(diào)制方式；利用偽隨機(jī)序列對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，將得到的擴(kuò)頻信號(hào)與所確定的正弦或余弦型子載波信號(hào)進(jìn)行時(shí)域相乘，得到正弦或余弦型基帶調(diào)制信號(hào)；將得到的正弦或余弦型基帶調(diào)制信號(hào)進(jìn)行正交支路的載波調(diào)制，得到所述的基于時(shí)域升余弦脈沖的二進(jìn)制正弦或余弦型偏移載波調(diào)制信號(hào)。本發(fā)明調(diào)制信號(hào)的功率譜旁瓣衰減速度更快且幅度更低，能量集中度更高。
【IPC分類】G01S19-01
【公開號(hào)】CN104714238
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510109575
【發(fā)明人】薛睿, 孫巖博, 趙旦峰, 曹慶銘
【申請(qǐng)人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日