● 摘要
BOC(Binary Offset Carrier,二进制偏移载波)调制是一种在现代化GPS系统与Galileo系统中普遍采用的新的导航信号调制方式。此种方式拥有更好的抗干扰、抗多径性能和更优的定位精度,并可使新信号与原有BPSK调制信号在频带上相兼容。因此,BOC调制信号接收机的研制在GALILEO、GPS等多个导航系统的开发使用中都是极其重要的关键内容,具有很大的工程价值。本文主要对BOC调制信号的捕获方法进行了研究,并最终硬件实现了对BOC信号的快速捕获。文章首先介绍了BOC信号的调制原理和特性,并针对这些新特性给信号捕获带来的影响进行了分析说明;随后介绍了几种典型的针对BOC信号的捕获方法以及基于FFT的快速捕获方法的原理;给出了一种将FFT快捕方法与双边带去模糊度BOC捕获算法相结合的BOC信号快捕硬件实现方案,并对此方案的性能与关键参数的选择进行了分析说明;最后,在FPGA芯片内实现了此种捕获方法。文章对此系统的整体设计流程和功能模块划分进行了详细说明,分别介绍了各个核心模块的实现和设计要点。硬件设计的过程中,在保证处理速度和可靠性的同时,通过合理安排时序,复用运算单元模块和存储器等方法尽量节约硬件资源,达到了资源的合理优化配置。仿真和硬件测试结果表明此方案可成功实现对BOC信号较高精度的快速捕获。此外,本文也使用了类BOC的捕获方法完成了对MBOC(6, 1, 1/11)信号的快速捕获。
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