Study on Design of Interplex Method for GNSS Signal

In order to satisfy sending multi-channel navigation signals in one frequency for modern GNSS（Global Navigation Satellite System）, the principle of Interplex multiplexing were introduced. And the three-way multiplexing structure and the four-way multiplexing method were also optimized. The Galileo E1 signal, as the example of Interplex reuse, was analyzed in detail. The power configuration of the multiplexing efficiency and the minimum of the multiplexing efficiency were obtained.

卫星导航系统中的Interplex复用技术研究

GPS、GALILEO等卫星导航系统的一个共同发展趋势是在一个载波上同时广播多路测距信号,在众多的实现方案中,Interplex复用技术被选择用于复用3路测距信号。首先提出了易于卫星实现的3路信号Interplex复用结构,然后深入分析了复用效率和交调项对接收机的载噪比影响,最后以现代化GPS卫星Block IIR-M的L1信号复用为例,给出了定量分析结果。结果表明,将功率最高的测距信号和交调项调制到相同的载波相位上,可以获得最高的复用效率,交调项对接收机的载噪比影响可以忽略。分析结果同样适用于GALILEO等其他系统。

Galileo E1导航信号质量分析与评估

对高增益天线采集的3颗伽利略导航卫星播发E1民用信号进行质量评估,详细介绍码片波形、功率谱、相关函数和S曲线偏差和峰均比等导航信号分析方法,针对同频率、同相位、同带宽导频与数据分量基带波形相互缠绕问题,提出采用多周期累加平均算法获得单分量基带信号,同时提出功率补偿算法解决多路复用信号功率分配导致相关损失难以计算的问题。Matlab软件分析结果表明,提出的算法可行有效,最后得出综合因素对测距精度的影响,在0.15码片的相关间隔内,Galileo E1民用信号的测距误差不超过0.42 ns。此研究方法与研究结果对我国全球卫星导航系统的建设具有借鉴意义。

新一代GPS卫星信号的研究

随着GPS现代化建设进程的不断推进,改善导航与定位精度、扩大服务覆盖面和改善服务持续性,提高系统安全性和抗干扰性、注重兼容与扩充等技术相继得到了应用与实施。为此,在分析新一代GPS卫星信号改进与变化的基础上,从包含新的信号调制体制、新的军用伪码信号及其增强型应用,考虑兼容和新需求的民用伪码及新频段增设等方面进行了较为系统的归纳与深入地研究,进一步通过仿真分析验证了新一代GPS卫星信号的先进性和拓展性,从而为发展我国天基导航系统提供依据。

导航信号生成互复用技术研究

随着GNSS(全球导航卫星系统)的发展,需要在一个频段上发射多路导航信号,以提高频谱利用率。多路信号的线性叠加其包络是非恒定的,在通过高功率放大器时会产生AM/PM失真,从而引入定位误差。为了使多路复用后的信号保持包络的恒定,伽利略和GPS系统分别提出了互复用和CASM恒包络处理方法,并已经应用在其试验卫星上。对互复用技术进行了分析研究,得出了信号功率效率与功率分配之间的关系,并给出了功率效率最大化的功率配置方式和功率效率的下限。研究对GNSS中多路信号复用的恒包络处理有重要的指导意义。

基于互复用技术的低轨通信卫星恒包络调制

针对低轨卫星扩频通信系统,在下行同一信道中信号路数可变情况下,采用Interplex互复用技术进行恒包络调制研究。以3,4路信号互复用调制为例,得到调制效率、峰均比与功率比之间的关系,给出功率分配合适的选择范围。这对低轨卫星扩频通信系统中多路信号复用的恒包络调制应用有重要的指导意义。

一种改进的互复用调制方法

针对传统的互复用调制方法中,8种不同的输入信号组合值与6个不同相位量之间对应关系模糊的问题,提出了三码八相的互复用调制方法。基于三码八相互复用调制方法,利用与3路输入信号相关的指数因子,推导出了新的互复用基带调制信号表达式,实现了复用调制信号的相位翻转,得到了8个不同的相位值。仿真结果显示,三码八相互复用调制方法,保证了复用调制信号的恒包络特性,解决了输入码组合值与相位量之间对应关系的模糊度问题,研究结果对于GNSS组合中的信号调制有一定的参考价值。