北斗二号BOC调制信号捕获算法研究(3)
1.3 国内外研究动态
由于BOC调制在伽利略和北斗系统、新一代GPS系统中的应用，BOC捕获方法受到广泛关注。Fishman&Bet提出的对边带处理的BPSK—like法 ,曾是BOC捕获算法的主流，随后，N.Martin又对BPSK-like算法进行了改进 ，将滤波器使用个数减少至一个，但算法性能也受到滤波器较大干扰。为解决BOC相关峰零点漏检问题，邢兆东等提出了三路并行相关法 ，但只应用于调制低阶BOC。来彦明则提出了滑动相关捕获算法 。Olivier Julien提出的自相关副峰消除技术 (ASPECT) 则利用BOC自相关函数和其与本地PRN码互相关函数构造一个新的相关函数。
1.4 论文研究内容与组织安排
本文研究了北斗卫星信号的捕获算法，分析BOC的自相关，频谱特性。本文的研究方法主要是matlab建模和算法仿真，在介绍了BPSK调制信号基本捕获算法原理的基础上，利用matlab编程与仿真，从消除模糊性、能量损失、计算复杂度、硬件复杂度、检测率等方面对不同算法比较性能差异。建立了BOC调制信号数学模型，结合互相关和并行码相位算法，在频域条件下实现BOC调制信号的捕获，并对此方法仿真，结果有效验证了算法的功能。
本文结构如下：
第1章，介绍了捕获算法研究的背景与意义，GNSS的概况和前人研究结果，给出了论文的主要内容。
第2章，介绍了卫星导航系统调制过程，扩频和载波调制的原理，扩频通信系统的组成结构，导航系统双向通信的实现过程。
第3章，阐述新一代BOC调制信号的产生原理，分析BOC调制信号特性，由特性讨论BOC调制存在的问题，得出BOC调制的优势和不足。
第4章，介绍接收机捕获信号的思路，对GPS信号的各基本捕获算法，BOC基本捕获算法进行了分析，为后文在频域条件下研究BOC捕获提供了思路。
第5章，综合互相关算法和并行码相位算法设计快速捕获方法，在Matlab环境下仿真实现BOC调制信号的快速捕获，对捕获结果和捕获的干扰进行分析。
2 卫星通信系统调制过程
本章描述卫星信号的调制过程，介绍扩频调制和载波调制的概念，以及调制技术在导航科学中的重要意义。
如图2.1所示，GNSS信号包括载波，伪码和数据导航电文三个结构层次 ，在信号发射时，为使不同信号共用同一频带不彼此干扰，区分不同卫星的信号，多数卫星系统采用了码分多址（CDMA）机制，即将播发在同一载波频率上的不同信号经过伪随机码（PRN）扩频调制。信号扩频调制后，将数据码与伪码的组合码依附在正弦波形式的载波上，通过载波调制，是信号从希望的某一频率波段上被传送出去。
而在信号接收端，软件接收机捕获调制后的信号，并进行逆向处理，通过载波解调和解扩解调处理信号，从而跟踪并分析卫星信号。