CSK调制信号的跟踪方法

CSK调制信号能够满足GNSS厘米级高精度服务的高信息速率播发需求,正受到广泛关注。针对CSK调制信号只能用于播发数据,而不能用于提供测量观测量的问题,对CSK调制信号的跟踪方法进行了研究。通过权衡性能和实现复杂度,提出了两种跟踪方法,方法一跟踪精度高但实现复杂度高,方法二以损失跟踪精度为代价降低了实现复杂度。理论和仿真分析结果表明,所提方法一在CSK调制信号载噪比高于40 dB-Hz时,可提供与BPSK信号相当的跟踪性能。方法二相比方法一所需相关器资源降低一半,性能损失约4 dB。论文的研究成果可为CSK调制信号在GNSS高精度信号体制中的应用提供支持。

基于分块FFT的CSK调制信号高效解调算法

码移键控(Code Shift Keying,CSK)调制通过增加码相位偏移维度,能够在不改变信号频谱的基础上提高电文速率。由于CSK调制信号在解调时需要计算各种码相位偏移的相关值,因此会显著增加接收端电文解调的复杂度。为了降低CSK信号解调的复杂度,提出了基于分块快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的高效解调算法。该算法对重采样后的基带数据进行奇偶分块,将传统时域循环相关转换为频域乘积运算,并基于高效的FFT算法达到降低相关值计算复杂度的目的。对于CSK(6,1023)调制,所提算法需要的复乘法和复加法仅约为传统时域相关算法的17.2%和31.2%,大幅降低了CSK信号解调的计算复杂度。

CSK调制系统误码性能分析

由于混沌基函数的非周期性,混沌调制系统的理论性能分析一直是个难题。基于离散混沌映射,视混沌信号为随机变量,推导出混沌CSK相干解调系统的理论误码计算式,并得到了仿真实验的验证。理论和仿真实验结果表明,CSK相干解调系统在理想情况下误码性能能够达到其上限,即与相干解调BPSK系统相同。

基于部分输出FFT的CSK信号高效解调算法

为了实现精密星历数据的高速率播发,码移键控(CSK)调制技术将是下一代卫星导航系统的重要选项.CSK调制信号在解调时需要遍历计算各种码相位偏移的相关值,因此通常使用基于快速傅里叶变换(FFT)的频域解调算法.根据CSK频域解调仅需FFT部分输出结果的特点,提出了基于部分输出FFT的CSK信号频域解调算法.该算法对传统FFT的蝶形解算结构进行优化,通过定义计算节点以消除与输出结果无关的计算,从而降低解调的计算复杂度.以码率为1.023 Mcps的CSK(4,1023)调制信号为例,所提算法可节省约45.6%的计算量,这对下一代卫星导航接收机的设计具有重要的意义.