更低，因而具有更强的隐蔽性和更低的截获概率。接收方在恢复信息的过程中利用伪随机序列解扩过程的处理增益提高了信噪比，因而具有较强的抗干扰性和保密性。近年来随着通信技术和电子器件制造工艺的发展，扩频通信技术也在不断发展，扩频信号的产生机理及信号特性也在不断变化。在直接序列扩频信号产生过程中引入了二进制偏移载波调制方式和扩频方式，其中典型的有美国军用码信号和欧盟的卫星导航系统都采用的二进制偏移载波调制技术而为了进步提高保密性，美国军用码信号在采用调制技术甚础上，又采用调制方式，它是对伪码的奇数位进行调制，偶数位不调制的扩频方式。新的调制扩频方式使得直扩信号具有独特的多峰值自相关特性和频谱分离特性，具有更高的捕获精度和更强的抗干扰性，同时也利于实现与传统直扩信号的同频传输。作为种新的调制方式，它的研究在国际上尚处于初步阶段，所以对于沈阳理工大学学士学位论文信号的研究显得极其重要。由于这种新的调制方式的出现，对接收端正确恢复信息码提出了新的挑战，同步环路作为接收机的重要部分，原有的同步方法已经不能适应新的信号调制方式。国内外发展现状随着卫星通信的快速发展，新代卫星导航信号也相继出现，例如二进制偏移载波调制信号。进步随着新代卫星信号的发展，对数据信息的扩频方式也将有新的提出，例如基于时分数据调制的扩频方式。正是由于扩频方式的即将应用，为实现卫星导航信号的正确接收，其核心的同步技术的研究也成为关键。新代卫星导航信号的主要特点是釆用了全新的调制方式。现行卫星导航信号采用调制技术，而新代卫星导航信号多采用调制技术和调制技术。这两种技术具有抗干扰能力强和保密性好等优势，而得到各国的高度重视。作为种新的扩频方式，在美国卫星导航系统中己经得到应用。经扩频的调制信号主要包括扩频的调制信号和扩频的调制信号两类。对于扩频的调制信号，其功率谱同样具有裂谱特性，自相关函数同样具有多峰值特性。我国与欧盟在年月正式签订了参与伽利略导航系统计划的协议，将在伽利略计划方面投入亿欧元。在应用开发阶段，将先投入万欧元，这是以实物的方式来投入合作，还有亿欧元将用于该计划的部署阶段，同时我国将拥有其百分之二十的所有权和全部使用的权利。年北京航空航天大学受国家项目资金资助，研究了伽利略系统的关于频段的，调制信号的接收算法。随着调制信号的应用，调制信号的产生机理已经基本成熟，但是，目前国内外还并未有扩频信号的相关同步接收方法的研究，可见，对此信号的同步方法的研究仍处于初探阶段。论文结构本文在调制原理以及粗同步原理的基础上，对调制信号的粗同步进行研究，利用软件进行仿真，论文主要包括以下几个方面第部分绪论。主要阐述了本课题的背景及意义。第二部分对课题中要使用的软件以及涉及到的信号做了介绍。沈阳理工大学学士学位论文第三部分调制是种扩频调制方式，所以介绍了直扩系统的理论基础和基本原理以及信号捕获的相关原理及相关处理分析。第四部分基于调制同步方法研究。由于这种新的调制方式的出现，对接收端正确恢复信息码提出了新的挑战，捕获环路作为接收机的重要部分，原有的捕获方法已经不能适应新的信号调制方式针对该问题，结合现有的信号捕获算法，对基于调制方法下的捕获方法进行了深入的研究，然后对信号的产生和捕获做了仿真研究。第五部分对调制信号的捕获结果做了分析以及计算验证。沈阳理工大学学士学位论文简介与信号介绍简介是由美国公司发布的主要面对科学计算可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境它包括数值分析矩阵计算科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在个易于使用的视窗环境中，为科学研究工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言如的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平,。和并称为四大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈指。可以进行矩阵运算绘制函数和数据实现算法创建用户界面连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算控制设计信号处理与通讯图像处理信号检测金融建模设计与分析等领域。的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学工程中常用的形式十分相似，故用来解算问题要比用，等语言完成相同的事情简捷得多，并且也吸收了像等软件的优点，使成为个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对，的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程出原始信息输入信号首先经过个平方律部件，即对该信号进行平方变换然后再经带通滤波器，滤除直流和基带分量，只取倍频项将倍频项与压控振荡器产生的本地载波送入鉴相器，得到两者之间的相位差，经过环路滤波器后，调整数控振荡器输出信号的相位，最后使稳态相位误差减小到很小的数值这样，就实现了对载波的跟踪。改进的锁相环利用科斯塔斯环和平方环对信号进行跟踪，并未用到无数据分量的优点针对信号的调制方式的特点，为了充分利用其无数据分量的优点，本文对锁相环进行改沈阳理工大学学士学位论文进，使其能够实现对信号更好的跟踪。对接收到的信号首先经过串并变换，把信号分成两个部分路和Ⅱ路，其中部分有数据载波，另部分无数据载波然后分别对两部分进行跟踪，对。相位翻转不敏感的路是无数据载波，另外路是有数据载波这样，停止对有数据载波的路跟踪，只对无数据载波的路进行跟踪将有数据载波送入解调器，选择无数据载波的路压控振荡器的输出载波对其进行解调。假设锁相环输入的无数据载波为则压控振荡器输出为，其中表示对的估计鉴相器是个乘法器，它输出的是两个输入信号的乘积。环路滤波器是个低通滤波器，滤除式中乘积的倍频分量，得其中，为增益常数，为相位误差用该信号去控制压控振荡器产生与输入信号相位差逐渐减小的本地载波。平方环输出的噪声带宽为输入噪声的倍，科斯塔斯环的噪声性能与平方环完全等效，而改进的锁相环输出的噪声带宽与输入的样。因此，与平方环或科斯塔斯环相比，利用改进的锁相环进行跟踪可以提高处理增益另外，信号中有数据部分和无数据部分各占，即占空比为利用改进的锁相环只对无数据部分进行跟踪，还可以提高跟踪的效率，减小运算量。仿真结果及分析沈阳理工大学学士学位论文本文仿真实验环境为，分别对三种跟踪环路进行仿真并进行比较。导航电文的速率为，亚载波频率为，扩频码速率为。信号载频为，多普勒频移值为信号的信噪比为假设捕获到的多普勒频移值为。科斯塔斯环采用反正切鉴相算法，跟踪结果如图和图所示。图科斯塔斯环的相位误差图科斯塔斯环的跟踪频率图纵轴表示科斯塔斯环的鉴相误差，由此看出输入信号与本地载波信号的相位误差很大，并不接近于，环路没有实现跟踪。说明在的情况下，反正切型的科斯塔斯环不能够实现对信号的载波跟踪。平方环的跟踪结果如图和图所示。从图可以看出平方环可以实现跟踪，但是相位抖动较大。从图也可以看出平方环在以后实现了稳态跟踪，控制频率在定的范围内波动。图平方环的相位误差图平方环的跟踪频率改进的锁相环的仿真结果如图和图所示。从图可以看出改进的锁相环实现跟踪以后，相位抖动比平方环的要小同时，改进的锁相环跟踪的速度也要比平方环快跟沈阳理工大学学士学位论文踪频率的波动范围也更小，如图所示。图改进锁相环的相位误差图改进锁相环的跟踪频率结论本文对信号的产生机理进行了简单的分析，并针对其调制的特点，对原来的锁相环进行改进，并与科斯塔斯环和平方环进行了比较。然后对三种跟踪算法在环境下进行了仿真。仿真结果表明，与科斯塔斯环和平方环相比，在对码信号进行载波跟踪处理时，改进的锁相环具有更小的跟踪误差，能够提供更为精确的跟踪结果。虽然改进的锁相环结构较另外两种环路复杂，实现起来也较难，但是使用进行载波跟踪可明显提高跟踪精度。因此，调制方式的提出，更有利于对其信号实现精确的跟踪处理对于载波跟踪，采用锁相环可进行高分辨率跟踪。参考文献，王超卫星导航系统中二进制偏移载波调制信号同步算法研究哈尔滨工业大学出版社，。王鹏毅高动态扩频信号的捕获跟踪与解调飞行器测控学报。附录程序代码沈阳理工大学学士学位论文仿真程序时间导航电文沈阳理工大学学士学位论文时间扩频伪码时间结果信号加噪声采样点数相关结果沈阳理工大学学士学位论文采样点数相关结果以下是截短程序采样点数相关结果采样点数相关结果沈阳理工大学学士学位论文摘要时分数据调制，信号是在原有信号调制方式基础上提出的在新代卫星导航系统中采用的信号调制方式，它允许调制信号同时提供有数据信息和无数据信息部分。调制信号其独有的特性，使得调制具有良好的抗噪声和抗多径干扰的性能。但作为种新的调制方式，它的研究在国际上尚处于初步阶段，所以对于信号的研究显得极其重要。这种新的调制方式的出现，对接收端正确恢复信息码提出了新的挑战，捕获环路作为接收机的重要部分，原有的捕获方法已经不能适应新的信号调制方式针对该问题，结合现有的信号捕获算法，对基于调制方法下的捕获方法进行了深入的研究。对于调制而言，只有非常少量的文献中简单的介绍了调制的原理。目前，国内外还没有对扩频信号的相关同步接收方法的研究，对此信号的同步方法尚处于初步探究的阶段。因此，本文主要研究了调制方式的原理及特性。同时研究了信号的捕获算法，结合扩频方式的奇调偶不调性，设计了基于调制的捕获算法，并对方案的效果进行了验证和仿真。关键词调制原理扩频信号捕获算法沈阳理工大学学士学位论文沈阳理工大学学士学位论文目录绪论课题研究的目的及意义国内外发展现状论文结构简介与信号介绍简介信号介绍卫星信号产生导航电文码的产生扩频系统与信号捕获扩频系统的理论基础扩频系统概念扩频原理扩频通信的基本参数直接序列扩频的基本原理直接序列扩频的概念直接序列扩频的基本原理信号捕获信号捕获的基本原理信号的捕获方法相关原理相关函数线性卷积相关函数与线性卷积的关系调制信号的粗同步方法研究及设计信号的原理及特性信号仿真设计沈阳理工大学学士学位论文信号的产生信号的捕获仿真分析情况仿真分析情况二仿真分析情况三仿真分析情况四仿真分析结论致谢参考文献附录英文原文附录中文翻译附录程序代码沈阳理工大学学士学位论文绪论课题研究的目的及意义全球卫星导航系统是实现全球全