[发明专利]一种BOC信号电离层色散效应的高精度模拟方法有效

专利信息
申请号: 201410480166.8 申请日: 2014-09-19
公开(公告)号: CN104199066A 公开(公告)日: 2014-12-10
发明(设计)人: 庞晶;刘瀛翔;倪少杰;王飞雪;唐小妹;牟卫华;吕志成;李彩华;肖志斌;徐成涛 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科学技术大学
主分类号: G01S19/37 分类号: G01S19/37
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 胡伟华
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明提供一种高阶BOC信号电离层色散效应的高精度模拟方法,首先不考虑电离层色散效应,得到BOC信号模型,将BOC信号用双边带模型表示。修改考虑电离层延迟后上下边带的基带复信号表达式,将基带复信号调制到相位正交的射频载波上,并取复信号的虚部,得到射频信号。近似认为电离层在上下边带和中心频点处对基带信号引入的延迟量近似相等,推导得到简化的射频信号模型。根据此模型生成模拟电离层色散效应的BOC信号。本发明根据BOC信号的双边带模型,实现了一种对基带信号和载波进行相位延迟,实现电离层色散效应的高精度模拟方法,可用于导航信号模拟源中模拟真实环境中的电离层特性,比传统的模拟方法能更准确地反映电离层对相关峰的影响。
搜索关键词: 一种 boc 信号 电离层 色散 效应 高精度 模拟 方法
【主权项】:
一种BOC信号电离层色散效应的高精度模拟方法,其特征在于:步骤1:不考虑电离层色散效应,将载波频率为f0的BOC信号表示为如下模型:s(t)=c(t‑τ0)cos(2πf0t+θ0)   (1)其中,θ0表示载波初相,τ0表示传输延迟步骤2:将BOC信号用双边带模型表示为:s(t)=2πpn(t-τ0)sin(2πfUt+θ0-θsc)-2πpn(t-τ0)sin(2πfLt+θ0+θsc)---(2)]]>其中,fU=f0+fsc、fL=f0‑fsc分别表示上下边带信号的中心频率,θsc=2πfscτ0表示副载波传输延迟在上下边带信号中引入的载波相位;步骤3:忽略电离层折射率的高阶项,考虑电离层折射率的一阶项时,BOC信号的双边带模型修正为:s(t)=2πpn(t-τ0-τIU)sin(2πfUt+θ0-θsc+θIU)-2πpn(t-τ0-τIL)sin(2πfLt+θ0+θsc+θIL)---(3)]]>其中,τIU、τIL分别表示电离层在上下边带信号中引入的码相位延迟量,θIU、θIL分别表示电离层在上下边带信号中引入的载波相位超前量;步骤4:修改考虑电离层延迟后上下边带的基带复信号表达式为:sb(t)=2πpn(t-τ0-τIU)exp{j(2πfsct-θsc+θIU)}-2πpn(t-τ0-τIL)exp{j(-2πfsct+θsc+θIL)}---(4)]]>步骤5:将基带复信号调制到相位正交的射频载波上,并取复信号的虚部,则得到的射频信号为:s(t)=Re{sb(t)}sin(2πf0t+θ0)                (5)+IM{sb(t)}cos(2πf0t+θ0)步骤6:近似认为电离层在上下边带和中心频点处对基带信号引入的延迟量近似相等,即τIU≈τIL≈τI,能够得到s(t)≈2πpn(t-τ0-τI)sin(2πfUt+θ0-θsc+θIU)-2πpn(t-τ0-τI)sin(2πfLt+θ0+θsc+θIL)=4πpn(t-τ0-τI)sin(2πfsct-θsc+θIU-θIL:2)×cos(2πf0t+θ0+θIU+θIL2)-4πpn(t-τ0-τI)sin[2πfsc(t-τ0-τI′)]×cos(2πf0t+θ0+θI′)---(6)]]>其中码相位延迟τI、副载波相位延迟τ'I、载波相位超前θ'I,其表达式分别为:τI′=40.3TECcfUfL,θI′=80.6πTECcf0fUfL---(7)]]>步骤7:根据信号生成模型,调整BOC信号生成的码相位延迟τI,副载波相位延迟τ'I、载波相位超前θ'I,得到准确模拟电离层色散效应的BOC信号。
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