● 摘要
Galileo系统是欧盟发起,多国共同研发的全球卫星导航定位系统。它可提供高精度,有保障,基于民用,覆盖全球的导航和定位功能。为了节省卫星频率资源并提高导航信号的可靠性,Galileo系统采用了一种更有效的BOC (Binary Offset Carrier)调制方式。它与GPS C/A码所采用的BPSK调制相比,具有良好的抗多径和抗单频干扰等诸多优点。本文首先从理论上介绍了Galileo系统频率规划和信号结构,BOC信号的调制方式和产生方法,依此分析了BOC信号的频率特性和自相关函数特性。在此基础上,详细介绍了Galileo接收机的一些关键算法。其中,捕获算法和跟踪算法是Galileo软件接收机设计的关键环节。但由于Galileo信号自相关函数的多峰值性,又会带来误捕和误锁问题,增大了BOC信号接收处理的难度。因此,如何处理或避免由此带来的BOC信号捕获和跟踪上的模糊性就成为了BOC信号接收方法的研究重点。因此,本文以BOC(1,1)信号为例,详细介绍了信号捕获、跟踪、定位解算等信号处理和信息处理算法。最后,针对Galileo软件接收机的性能和速度,提出了一系列的具有可行性的优化方法。伽利略系统目前还在建设之中,此外,与硬件接收机相比,软件接收机具有设计周期短,灵活性高的优势。因此本论文的研究成果将为Galileo导航系统的研发人员提供很好的信号仿真和算法验证的软件平台,从而为Galileo系统硬件信号源、接收机的设计和研制打下扎实基础。
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