重要的是它能够提高卫星导航系统的定位精度和改善其它方面的性能，这样在实施导航战时，增强军用信号功率以提高其抗干扰能力同时还不会影响民用信号的接收，在下代系统中，调制主要用于军用信号新增码的产生。调制是随着现代化进程以及计划的启动而出现的种新型的调制方式，这种调制方式有许多好的特性，它易于实现，通过把信号能量从频带中央搬移至两边，使其具有良好的码跟踪精度和消除多路径干扰的能力。由于调制的亚载波和扩频码率有两个的设计参数，为设计者提供了自由空间，可以把信号的能量集中在特定频带，从而在接收其他信号的同时减少相互间的干扰，另外调制在上下边带的冗余为接收机处理信号如捕获码跟踪和数据解调提供了更为实际的好处。综上所述，调制技术是未来卫星导航系统中非常重要的种调制方式，对调制的扩频信号同步技术研究已经成为重要的研究课题，并且具有非常广阔的前景和发展空间，会使我们的生活更便捷。国内外研究现状公司的早在年的文章中首先提出调制的概念。目前，对信号同步方法的研究已成为了国内外研究的重点，同时也提出了大量的处理方法。美国的是最早建成并投入使用的全球卫星导航系统之。早期发送的三个频段的导航信号频段的上发射的和信号和在频段的上发射的信号，随着现代卫星导航系统的发展，美国又提出了新的解决方案，即在频段和频段上同时增加军用信号和，在频段上增加新的民用信号，又在新的频段的上增加另个新的民用信号。而在现代化系统信号结构中除了使用以及采用调制方式以外，沈阳理工大学学士学位论文其他的新增信号和都采用二进制偏置子载波调制另外采用了改进的调制方式，也称混合二进制偏移子载波调制。这些方法提出的主要目的大多是实现军民频谱分离，确保军用信号的安全。此外,很多文献中都提出了消除信号自相关函数多峰性的方法，如等人提出的码包络检测器的捕获算法等人提出单边带捕获算法,等人采用双边带捕获的算法,但是这些新的捕获算法也都存在个共同的缺陷,那就是捕获时的累加次数是固定的,比如固定的次或者次。在新的调制信号高效同步的算法研究过程中，我们知道调制信号具有裂谱以及多相关峰值特性，使得现有调制信号同步算法的应用受到了大大的限制。目前较为有效的调制信号捕获算法，具有较强的代表性，该算法进行的是单边带处理，或非相干合并两个边带来单独处理结果，这使得接收机的结构变的复杂，且有或能量的损失，定位精度也下降会。另外，调制信号相关零点对捕获的结果的影响也很严重，因此，又有人提出了三路并行捕获算法，但是该算法却只适用于,型调制信号。也有人针对调制信号的相关零点值容易导致接收机同步模糊性的问题，重点提出了种有效的算法算法，并通过理论研究与仿真得出算法的优势。算法与三路并行相关法在计算量方面更小，也具有更强的适用范围，可用于高阶调制信号的处理算法比算法的相关峰更窄，码跟踪精度更好算法提高了调制信号的主峰值，进而提高了主峰估计概率，增强了信号的抗干扰能力通过合理选择超前滞后间隔，算法消除了调制信号鉴相曲线的多个过零点的影响问题，降低了跟踪的可能性。为了实现信号的无模糊同步处理，目前对调制信号的主峰估计算法己有很多，以其中的无偏同步相关法为例，主要是通过本地增加条未经亚载波调制的码支路，来降低调制信号相关函数副峰值，进而完成信号的无模糊处理，这些算法主要针对,型信号中的,提出来的，然而以中的,信号为代表的,型信号和以未来中的,信号为代表的奇数阶调制信号，在这些主峰估计算法中，接收机对信号的处理最终并没有达到理想的效果，甚至有些信号不可用。因此，又有人提出种在同等条件下，可以同时有效提高各类调制信号主峰估计概率的方法，降低调制信号副峰峰值，具有高适应性和高实效性的简单的主峰估计算法算法，可以同时适用于奇数偶数阶低阶高阶的调制信号的同步接收处理，弥补了算法在些情况下不适用的缺点，但是其复杂沈阳理工大学学士学位论文度高于算法，这是由于算法在本地增加了条分支，因此，我们就可以考虑将该算法与算法起作为调制信号双系统或多系统导航接收机的备选捕获算法，接收机可以通过前端的信号检测与判断，来决定后端应该采用什么样的处理算法，进而为基于调制信号的高性能捕获模块设计提供可选方案。中国空间技术研究院的孙昊婧,张孟阳,胡肖传将分段补零循环法与单边带捕获算法结合起来盯处理这么多点，运算量大，消耗资源也多。所以需要重新确定捕获长度。码长，那么至少要用的电文来捕获，甚至只用的电文来捕获时，都可能发生导航电文相位偏移。如果电文中有数据偏移，则电文的下个将不会含有偏移。由于码的频率为，周期为，则必然可找到的输入数据，在这段数据中码的相位未发生变化，则这的数据可看作仅被码调制的载波信号。本地复现的码同这段数据相乘解扩后的信号可以看作是连续的载波信号。为了防止第个信号中有因导航电文变化而导致的相位变化，所以要捕获两个连续的信号，确保信号的准确性。捕获时的频率步长捕获频率范围捕获捕获时的另个考虑因素是捕获中剥离载波所需的频率。卫星运动引起的载波频率偏移和码的偏移的确定对的捕获和跟踪都有很重要的作用，直接影响到捕获的时间和硬件实现的复杂度。卫星绕地球旋转周的时间为，从卫星轨道的近似半径可以得到卫星的角速度和运动速度沈阳理工大学学士学位论文,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。式中未找到引用源。为卫星轨道的平均半径。根据卫星轨道速度，取水平方向的最大值，得到多普勒角速度的最大值为,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。由地面设施引起的多普勒频移通常非常小。对由码调制过的频率,未找到引用源。,最大的多普勒频移为,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。式中，为光速。因此，对于个固定观测器来说，最大的多普勒频移是。如果地面接收设备高速移动，就需要考虑多普勒效应了。要单独产生个的频率范围，接收设备需以的速度相对卫星运动。因此，在设计接收机时，如果接收机用在低速设备，则认为载波频率的多普勒频移范围在相反，如果用在高速设备，则认为载波频率的多普勒频移范围在。这些值对于确定捕获过程的搜索频率范围是至关重要的，所以，为了覆盖高速卫星预期中的所有多普勒频率范围，捕获方法覆盖的频率范围必须在之内。步进频率步长步进频率的大小与捕获中的电文长度紧密相关。如果输入信号与本地混频信号相距个周期，他们两者没有相关性如果两者小于个周期，则他们有部分相关性。随意选取两个信号允许的最大频率相离是个周期，如果电文记录长度为，个的信号将在内变换个周期，为了保持内的最大频率相离在个周期，步进频率须为。这种情况下，输入信号与卷积信号之间最大限度的频率相离是，输入信号刚好在两个频率点之间。如果电文记录长度为，的搜索步进频率就可以满足要求。可以看出，捕获中的操作执行次数与总的数据点并不是成线性比例关系的。因此，实际捕获时，如果强调捕获的速度的话，电文长度需保持在最小值。本课题中电文长度为，不选择它对应得最大频率间隔，更精细点选择。捕获门限确定沈阳理工大学学士学位论文信号是否能被捕获取决于峰值检测模块输出的相关值的最大值是否超过设定的门限值。这样，我们就需要先来确定捕获门限值，同时，和其他通信系统样，门限值的大小都直接影响着信号的捕获。单次试验的门限般是根据可接受的单次试验虚警概率,未找到引用源。确定的。当虚警概率确定后，单次试验的门限值为,未找到引用源。式中未找到引用源。最为噪声功率未找到引用源。序可被称为标度因子。由公式可知门限值与噪声功率,未找到引用源。以及虚警概率,未找到引用源。有关。在捕获环路设计时，般虚警概率由设计者根据要求设定，因此，多数情况下，面临的是恒虚警概率情况下的门限值确定问题。根据噪声功率设定方法的不同，可将门限分为固定门限和自适应门限。般环境应用时，由于我们可以近似估计出当前的信噪比范围，因此，在对检测概率要求不高的情况下可采用固定门限。在环境比较差的地方，系统信噪比变化范围比较大，信噪比不确定。如果采用固定的门限必然导致虚警概率过高或检测概率过低门限太低，或者漏警概率太高门限太高。因此必须采用自适应门限调整技术来保证进行恒虚警率检测。其基本思想就是先估计噪声功率赢，再确定门限。对于接收机来讲最好的噪声功率确定方法是用将输入信号与个系统目前未用到的码输入本课题设计的捕获电路，因为本课题采用的基于的捕获方法，相当于时域对输入信号的相关运算，未采用的码在个相关值中都没有相关峰，所以就相当于是对噪声求的相关运算，求出它们的均方根噪声，然后将均方根噪声乘以标度因子,未找到引用源。便可求出门限值。附录计算程序沈阳理工大学学士学位论文沈阳理工大学学士学位论文码片位置峰值码片位置峰值沈阳理工大学学士学位论文码片位置峰值码片位置峰值沈阳理工大学学士学位论文摘要调制信号是典型的新体制信号，其基本原理是扩频基带信号与亚载波进行亚载波调制，再进行载波调制。调制信号特性使得其具有良好的码跟踪精度潜力以及消除多径干扰的能力。因而在军用及卫星导航系统中具有极其广阔的应用前景。本文对调制信号特性进行了详细分析。由功率谱密度可知信号具有频谱分裂特性通过对相关函数分析可知，调制信号具有多相关峰值特性。由于信号的同步接收处理的先决条件是对其主相关峰的估计，为此，对调制信号的主峰同步方法的研究就提出了挑战，同时也是本课题研究的重点。鉴于调制信号的特点，提出主峰估计快速捕获方法，通过时频变换频域移动等处理手段，去除亚载波调制所带来的影响，恢复单峰值特性。进步，通过实例仿真验证了此方法的有效性。关键词捕获主峰估计循环相关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背景及意义国内外研究现状论文结构扩频通信原理及信号特性研究扩频通信原理扩频通信的定义及原理扩频通信的主要特点接收机的基本结构信号的产生及相关特性传统捕获方法研究导航信号捕获原理捕获基本原理多普勒频移跟踪误差数据长度分析传统捕获方法的单边带处理法基于频域的并行捕获方法匹配滤波法滑动相关法信号的主峰估计法循环相关法,循环卷积循环相关循环相关捕获法主峰估计算法的提出主峰估计算法