“北斗”三号B1C信号的硬件实时生成

从节省资源、提高实时性以及简化实现复杂度的角度出发,对"北斗"三号B1C信号进行硬件实时生成。首先,介绍了B1C生成相关理论并将B1C信号生成拆分成子模块进行研究和生成;其次,采用统一的系统时钟和精密的相位控制保证了B1C信号数据分量与导频分量及分量内部之间的严格对齐;最后,针对导频分量虚部,给出了一种硬件上可消除虚数运算的生成方式,解决了硬件上虚数信号难以生成这一难题,最终实时生成B1C信号。生成结果表明,理论仿真与硬件生成结果相吻合,验证了该B1C信号硬件生成方式的正确性,且该生成方式简单、灵活,占用资源少,易于工程实现。B1C信号的实时生成不仅可为接收终端基带信号处理提供模块设计参考,同时也可为信号接收处理提供测试用信号。

正交复用BOC信号改进生成性能仿真及FPGA实现

正交复用BOC信号(QMBOC)作为MBOC的一种新的时域调制方式,被应用到北斗三号当中,以实现与GPS和Galileo兼容与互操作。为了解决QMBOC信号虚数运算在硬件上很难直接生成这一难题,从工程易实现性和实时性的角度出发,改进了一种等效带通形式的工程实现方式,采用MATLAB+Quartus II软件仿真平台对该方式进行仿真,借助FPGA+频谱仪硬件架构对理论仿真结果进行对比验证。结果表明,改进的生成方式与理论仿真结果相吻合。上述方法可推广到工程中解决硬件生成含虚部分量一类信号当中去。

基于水声链路的UUV之间测距授时体制

给出了一种基于水声链路的水下潜航器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)之间测距与授时的新方法。该方法采用水声双向伪码授时-测距(Two-Way Pseudocode Timing-Ranging,T-WPcT-R)及水下UUV的冲突避免多址接入(Multiple Access with Collision Avoidance,MACA)协议实现UUV之间的交互,利用双向伪距授时-测距(Two-Way Pseudorange Timing-Ranging,T-WPrT-R)体制实现水下UUV间的精密测量及时间同步。首先给出水声链路UUV测距、授时的传输帧协议格式,其次给出水声链路UUV的T-WPrT-R数学模型,最后对相应的测距与时间同步测量误差进行分析。研究表明,所提出的体制信道资源利用率高、工程可实现性强、设备复杂度及成本低,能够满足水下UUV之间的测距及时间同步业务需求。

高斯干扰下GNSS信号码跟踪精度分析

码跟踪精度是导航系统兼容互操作评估的重要参数。为定量分析高斯干扰下GNSS信号的码跟踪精度,从常见的高斯干扰信号出发,针对CELP,NELP及DP环路模型,基于MATLAB软件对GNSS信号的码跟踪精度进行仿真分析,并给出了NELP及DP环路的CT-SSC表达式,同时对环路模型的CT-SSC及Cramer-Rao下界进行分析。仿真结果表明:在相同条件下,GNSS信号的码跟踪误差受高斯窄带干扰及宽带干扰比较明显,而在一定信干比范围内,受高斯匹配谱干扰和带限白干扰比较稳定;在DP环路下,GNSS信号的CT-SSC三维曲面较CELP及NELP显得“平滑”,相应的跟踪性能也最好。对GNSS信号的码跟踪性能进行分析,有助于给GNSS系统的兼容与互操作评估及现代GNSS接收机的设计提供重要参考;给出的NELP及DP的码CT-SSC表达式,可作为与CELP的CT-SSC进行并行分析的参照依据。

北斗三号等长Weil码和Gold码性能分析与比较

测距码在卫星导航系统中占据重要地位,北斗三号B1C信号和B2a信号测距码分别采用Weil码截短和Gold码增补的方式生成。探讨了北斗三号两种测距码的生成原理,基于FPGA实现了两种测距码数据分量主码的生成,并给出码生成仿真结果。基于传统相关定义,根据覆盖区域大小进行两种测距码相关性能的定性分析;引入奇/偶相关判据,利用最大相关旁瓣能量对两种测距码作相关性能的定量分析。基于定性与定量分析进行两种测距码的性能比较,结果表明,在码长同为10230的情况下,Weil码具有比Gold码更好的相关性能,更有利于卫星信号的捕获与跟踪。