[发明专利]一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星导航系统技术领域的方法，具体是一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法。

背景技术

导航信号体制在卫星导航系统的顶层设计中处于最关键的位置，其性能的好坏直接决定系统的导航和定位性能，导航信号调制是导航信号体制设计中的重中之重。二进制偏移载波(Binary Offset Carrier，简称BOC)是一种新型的卫星导航信号调制方式，J.W.Betz撰文“The Offset Carrier Modulation for GPS Modernization”.Proceedings of the 1999National Technical Meeting of The Institute of Navigation，San Diego，USA，pp.639-648，January 1999.“GPS现代化的二进制偏移载波调制”，其功率谱的主瓣分裂成上边带和下边带的对称两部分，避免功率谱集中在中心频点附近，可以提高导航信号的性能，如导航系统的码跟踪性能和抗多路径能力，特别是在目前卫星导航频率资源紧缺的情况下，可以有效实现导航信号的频谱分离和兼容能力。二进制偏移载波调制是在传统BSPK(二进制相移键控)调制的基础上，再增加一个二进制副载波(以正弦或余弦信号为参数的符号函数)来实现导航信号功率的从新分配，通过选择适当的码速率和副载波速率等参数可以调整两个主瓣的距离，由此可以实现各式各样的导航信号体制。

二进制偏移载波调制目前已经被应用于GPS和Galileo等全球卫星导航系统中，如GPS M码、L1C民用信号，Galileo E1OS民用信号、E1PRS授权信号等都采用BOC及其衍生调制方式。二进制偏移载波调制可以通过将信号功率调制到载波频率的两侧旁瓣上来提高信号性能，但是文章中给出的二进制偏移载波调制方法要求调制波形的码片所占的时间必须相等，只能通过选择码速率和副载波速率等参数来调整两个主瓣的距离，信号的构造受到限制，且信号的码跟踪、抗多径、抗干扰和与其它导航信号兼容性能在某些情况下不够理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法，它可以灵活调整调制波形码片所占的时间，通过所选适当的参数，可以灵活调节信号功率谱的主瓣及旁瓣的分裂程度，使得导航信号具有良好的码跟踪性能、抗干扰和抗多径能力、与其它系统信号兼容能力，对于提升卫星导航系统的导航和定位性能有重要的意义。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

1.一种卫星导航系统信号的一般化二进制偏移载波调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先根据卫星导航系统的需求和约束条件，确定扩频码的频率f_c或周期T_c，确定副载波的频率f_cs，确定调制波形的可变参数ρ，确定采用正弦型或余弦型调制；

2)根据扩频码频率f_c和副载波的频率f_cs确定一个扩频码片中半周期副载波码片的数目K，其中：K＝2f_cs/f_c；

3)根据所确定的扩频码频率f_c或周期T_c、调制波形的可变参数ρ和一个扩频码片中半周期副载波码片的数目K构造扩频符号q₁(t，ρ)和q₂(t，ρ)，采取以下方式进行操作：