[发明专利]一种基于卫星平台的导航通信一体化信号设计方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星平台的导航通信一体化信号设计方法，该方法将导航测距信号、导航电文信号和通信数据信号结合在一起，在为用户提供导航能力的同时，增加了卫星向用户发送通信数据的能力。其方案是分别产生导航测距支路信号、导航电文支路信号和通信数据支路信号的基带信号，然后使用同一个频点对三个支路基带信号进行恒包络调制并发送。该方法不仅可以提高卫星的频率资源利用效率，还可以使调制后的合路信号呈现恒包络特性，降低信号的峰均比，减小信号通过卫星功放后造成的非线性失真。在时域可以消除非线性失真造成的信号波形失真，在频域不会导致发送功率谱旁瓣升高，从而降低对相邻频段造成的干扰。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及卫星导航、通信技术领域中的信号设计，特别涉及一种基于卫星平台的导航通信一体化信号设计方法，可用于为卫星导航通信一体化系统提供具有恒包络特性的信号设计方法。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)是能够在地球表面或者近地空间的任意地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。全球现在有4大卫星导航系统供应商，美国的全球卫星定位系统(GlobePosition System，GPS)、俄罗斯的格洛纳斯(Global Navigation Satellite System，GLONASS)、欧洲的伽利略系统(Galileo)以及中国的北斗卫星导航系统(BeiDouNavigation Satellite System，BDS)。

近年来无论是在军用上还是民用上都在探索着导航通信的融合，将通信与导航结合为一体的新型导航系统正在兴起。而我国的北斗卫星导航系统相对于其他主流的导航系统最大的特色在于，将有源定位和短报文特色服务相结合，实现了将通信和导航功能结合在一起的系统设计，这是北斗卫星导航系统的独特发明，也是一大优势。然而，北斗卫星导航系统中的短报文业务使用的频率：下行(空对地)使用2483.5-2500MHz频段，上行(地对空)使用1610-1626.5MHz频段，这与北斗卫星导航系统导航业务使用的频段是不同的。也就是说北斗卫星导航系统只是将导航与通信功能集中在一个系统，两者却使用了不同的频点，这导致系统占用的频率资源较多。而直接将多路信号(三路以上)复用一个频点后得到的合路信号可能会导致信号不具有恒包络特性，这会使信号经过卫星功率放大器时造成非线性失真。从时域来看非线性失真会造成信号波形失真，从频域来看会导致发送功率谱旁瓣升高，对相邻频段造成干扰。

发明内容

针对上述已有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种基于卫星平台的导航通信一体化信号设计方法。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于卫星平台的导航通信一体化信号设计方法，其特征在于，该方法将导航测距信号、导航电文信号和通信数据信号结合在一起，使用同一个频点进行恒包络调制发送；具体包括下列步骤：

步骤1：生成导航测距支路基带信号S₁(t)：

(1)输入导航测距支路扩频码流，该扩频码流为0、1序列；

(2)对导航测距支路扩频码流的0、1序列码片数值进行极性转换，其中0转换为1，1转换为-1；

步骤2：生成导航电文支路基带信号S₂(t)：

(1)输入导航电文支路数据比特流，该数据比特流为0、1序列；

(2)对导航电文数据进行信道编码，并按电文帧格式要求组帧；

(3)对编码后的导航电文数据与扩频码进行模二和运算，实现扩频处理；

(4)对导航电文数据扩频后的0、1序列码片数值进行极性转换，其中0转换为1，1转换为-1；