Galileo系统接收机关键技术研究

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卫星定位系统在军事和生活中已得到日益广泛的应用,世界范围内三维定位系统的需求越来越迫切,定位精度要求也越来越高。继美国的GPS卫星定位系统出现之后,随着Galileo系统的第一颗试验卫星的发射,欧盟全新设计的下一代卫星定位导航全面进入在轨试验阶段。与GPS和GLONASS的军方背景相比,Galileo完全面向民用设计的系统具有更高的定位精度,更好的定位服务以及更加多元化的应用场合。Galileo计划正处于开发和验证阶段,它的主要构建思想与GPS类似,并在其基础上加以改进和完善。本课题针对Galileo/GPS中频接收机同步跟踪性能问题进行研究,并且采用多径误差消弱技术抑制多径造成的影响,达到提高定位精度的目的。   首先,本文比较GPS扩频信号和Galileo系统BOC调制信号的生成和自相关性,理论研究和仿真结果显示,GPS扩频信号的功率谱密度在中心频率处有一个峰值,而BOC调制信号在中心频率±fsMHz分成两个旁瓣,且GPS扩频信号的自相关函数具有单峰值特性,而BOC调制信号自相关函数具有多个峰值。其次,本文根据GPS系统,在Galileo接收机中码跟踪采取了延迟锁相环(DLL),载波跟踪采用Costas锁相环。Galileo信号采用的是BOC(m,n)调制信号,将其信号经过接收机的相关跟踪处理后与GPS扩频信号相关处理的结果进行比较,通过仿真可以看出Galileo接收机具有锁相速度快、精度高的特点。再次,由于信号在传输过程中要受到各种因素的影响,其中多径是影响信号接收效果的关键因素,本文进行多种误差分析及其对信号接收造成的影响,重点讨论多径对信号带来的误差和影响。论文采用高分辨率相关器(HRC)技术进行多径消弱,通过仿真和测试分析表明该算法可有效抑制BOC调制信号中的多径。
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