北斗二代接收机基带信号处理仿真研究(2)
系统（GLONASS）、伽利略卫星导航系统（Galileo）和北斗卫星导航系统等卫星
导航系统及其增强型系统。
1958 年美国研制的海军导航卫星系统（NNSS），又称子午卫星导航系统是
全球首个卫星导航系统，由于子午卫星导航系统是基于多普勒频移原理实现定位
功能，所以存在定位精度低且定位时间长的问题。1973 年美国国防部开始研发
基于码分多址（CMDA）的新一代卫星导航与定位系统——全球定位系统（GPS），
1995 年 GPS 正式进入全面运行能力（FOC）状态，成为全球第一个能够独立、
全面运行的全球卫星导航系统。值得一提的是，海湾战争中 GPS 展示了其非凡
的性能和军事价值，使得全球卫星导航系统的发展进入了一个新的阶段。
GLONASS 是前苏联于 20 世纪 70 年代设计的一款全球导航卫星系统，于
1996 年正式进入全面运行能力状态，是继 GPS 后全球第二个投入使用的全球导
航卫星系统。GLONASS 采用频分多址（FDMA）的信号机制，旨在增强其信号
的抗干扰能力，但是GLONASS在系统性能和定位精度方面和GPS有一定差距。
Galileo 不同于 GPS 和 GLONASS，是以民用为目的设计的一个 GNSS，由
欧盟（EU）和欧洲空间局（ESA）共同研发。1994年，欧盟开始研发EGNOS—
—GPS 和 GLONASS 的星基增强型卫星导航系统，于 2005年全面投入运行，但
是Galileo由于经费问题尚在建设之中。
中国于2000年建成“北斗一号”卫星导航试验系统，“北斗一号”卫星导航
试验系统是一个区域卫星导航系统，这标志着我国成为第三个拥有卫星导航的国
家。2004年，中国开始建设新一代北斗卫星导航系统——“北斗二号”卫星导航系统，并于 2012 年完成了对亚洲太平洋的大部分地区的卫星导航覆盖，开始正
式为地区用户提供卫星导航服务，根据计划北斗卫星导航系统将在 2020 年全面
完成，届时将能够实现在全球范围内的卫星定位、导航服务。
GNSS 已经广泛应用于各个领域，可以实现对全球范围内的用户进行卫星定
位、导航服务，可以为各种测绘、勘探活动提供高精度定位，可以为电力、通信
等网络系统提供授时、校频等服务，极大的推动了经济的发展，引领着许多行业
进行跨越式的前进。在军事应用领域，全球卫星导航系统的价值已经无需多言，
独立自主的研发出属于我们国家自己的卫星导航系统关乎着国家命脉，是保障国
家安全的重要力量。
1.2 北斗卫星导航系统概况
北斗卫星导航系统是由我国独立设计并正在建设的全球卫星导航系统， 其目
标是在全球范围内为用户提供全天时、全天侯的高精度定位、导航、授时以及短
报文通信服务。根据计划，北斗卫星导航系统的建设采取“三步走”的发展战略：
第一步，与2000 年完成“北斗一号”卫星导航系统的建设。
“北斗一号”卫星导航系统由 4颗地球静止卫星（GEO）的空间星座、1个地
面中心站、地面网管中心、测高站、测轨站以及十余个标校站组成，能够为中国
全境和周边区域提供定位、授时和短报文通信功能，并且可以播发广域差分 GPS
信息和完好性信息。
“北斗一号”卫星导航系统是利用卫星对用户进行双向测距的主动式导航系
统，其工作过程如下：
(1) 北斗中心控制站定时向卫星同时发送询问信号；
(2) 卫星接到询问信号后，经转发器变频放大后向用户转发询问信号；