● 摘要
BOC调制方式(Binary Offset Carrier Modulation)在传统的BPSK导航信号的基础之上，增加了一级子载波调制，实现了信号频谱的分裂，由此带来了诸多性能上的改善：与原有的信号体制兼容，提高了频带利用率；与BPSK信号相比有更好的抗多径性能，也能够供更好的跟踪精度。基于这种优越性，GPS、GALILEO、COMPASS 2等卫星导航系统纷纷采用BOC调制作为导航信号的产生方式。 BOC调制导航信号检测设备主要有产生BOC导航信号以及对BOC信号进行检测处理两大功能。本文首先对BOC调制的相关理论进行了说明，介绍了BOC信号的产生原理及特性；然后对BPSK信号的跟踪原理进行了深入的分析，在此基础之上，引入适用于BOC信号的三环结构跟踪环路，说明了其原理及实现过程。 经过比较，采用软件和硬件相结合的设计方法，克服了产生多种调制信号时重复工作量大，设计不可重用等缺点，最终基于FPGA+高速D/A的硬件平台上成功实现了BPSK、BOC、MBOC等多种调制方式，其中MBOC采用CBOC的方式实现，并通过时域和频域分析与理论结果进行比较，验证了信号产生的正确性；同时，在基于FPGA+DSP的硬件平台上完成了针对BOC信号设计的跟踪环路，通过增加子载波跟踪环成功解决了BOC信号的跟踪模糊问题，实现稳定跟踪；此外，为了兼顾跟踪精度与信噪比，跟踪环路采用BOC(6,1)对CBOC(6,1,1/11)信号进行同步，采用BOC(1,1)进行数据解调，同步结果也从侧面验证了MBOC信号产生的正确性。