基于﹣﹤调制信号的频域主瓣叠加捕获算法

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1、第２７卷第１期数据采集与处理Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．１２０１２年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ＆ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＪａｎ．２０１２文章编号：１００４９０３７（２０１２）０１００２７０５基于﹣﹤调制信号的频域主瓣叠加捕获算法冯永新徐美荣刘宪涛刘芳（沈阳理工大学信息科学与工程学院，沈阳，１１０１５９）摘要：提出了一种基于ＢＯＣ调制信号的频域主瓣叠加捕获算法。该算法利用ＢＯＣ调制信号功率谱主瓣与ＢＰＳＫ信号功率谱的相似性，在对接收的ＢＯＣ调制信号进行上、下边带主瓣滤取，将两主瓣信号分别搬移到中心频率，实现两路信号叠加的基础上，通过与本

2、地信号的相关处理，执行同步捕获。仿真分析表明，本文提出的频域主瓣叠加捕获算法不仅能够实现正确的信号同步捕获，而且捕获精度和性能优于现有的边带和ＢＰＳＫｌｉｋｅ捕获算法。关键词：频域捕获；ＢＯＣ调制；主瓣叠加中图分类号：ＴＰ３９１９文献标识码：Ａ┃┄┋┇━┅┅﹢┆┊┈┉┄┃﹢━┄┇┉│┄﹨┇┆┊┃┎﹥┄│┃﹣┈┄┃﹣﹤┄┊━┉┄┃┃━爡牉牕牋牁牗牕牋牨牏牕，牀牣爩牉牏牜牗牕牋，爧牏牣牀牏牃牕牠牃牗，爧牏牣爡牃牕牋（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎ

3、ｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，１１０１５９，Ｃｈｉｎａ）﹢┈┉┇┉：Ａｍａｉｎｌｏｂｅｏｖｅｒｌａｐｐｅｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｂａｓｅｄｏｎｂｉｎａｒｙｏｆｆｓｅｔｃａｒｒｉｅｒ（ＢＯＣ）ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＳｉｎｃｅｔｈｅｍａｉｎｌｏｂｅｏｆｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＢＯＣｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅＢＰＳＫｍａｎｎｅｒ，ｔｈｅｕｐｐｅｒａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｓｉｄｅｂａｎ

4、ｄｍａｉｎｌｏｂｅｓｉｇｎａｌｓｉｎＢＯＣｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｒｅｃｅｉｖｅｄａｒｅｆｉｌｔｅｒｅｄｓｅｐａｒａｔｅｌｙ，ｍｏｖｅｄｔｏｔｈｅｃｅｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｏｖｅｒｌａｐｐｅｄｉｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌｏｃａｌｓｉｇｎａｌｆｏｒｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｉｍｐｌｅｍｅｎｔ

5、ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｒｅｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｓｉｄｅｂａｎｄａｎｄｔｈｅＢＰＳＫｌｉｋｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．┎┌┄┇┈：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ｂｉｎａｒｙｏｆｆｓｅｔｃａｒｒｉｅｒ（ＢＯＣ）ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｍａｉｎｌｏｂｅｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ辨能力。然而ＢＯＣ调制信号独有的特性却为有效引言的同步捕获接收提出了挑战，为此同步捕获技术或算法研究成为了关键。卫星导航系统

6、已经广泛应用于军事和民用领目前，研究者提出了较多基于ＢＯＣ调制信号的同步捕获算法［２４］域。由于大量的应用造成在特定频率上的相互干，并在此基础上还提出了相对较有效的算法，如双燉单边带算法［５］扰，为此提出了二进制偏移载波（Ｂｉｎａｒｙｏｆｆｓｅｔｃａｒ、ＢＰＳＫｌｉｋｅ算［１］法［６７］等。其中，双边带算法利用了信号全部能量，ｒｉｅｒ，ＢＯＣ）调制方式。该调制方式已经被美国的ＧＰＳ以及欧盟正在建设的Ｇａｌｉｌｅｏ系统所采用，它对捕获处理会造成冗余；单边带算法解决了此问实现了频谱分离，充分利用了现有的频段资源，具题，但是亚载波相位估计误差将会造成捕

7、获精度的有比传统二相相移键控（Ｂｉｎａｒｙｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙ下降；ＢＰＳＫｌｉｋｅ算法对接收信号进行前端处理，ｉｎｇ，ＢＰＳＫ）调制方式更好的相关性能，可以提高测实现了捕获信号的单峰特性，但由于前端处理造成距精度；其自相关函数相对相同码速率的ＢＰＳＫ调信号能量出现不同程度的损失，导致捕获精度下制方式更陡峭，进而提高了码跟踪精度及更好的分降，同时也增加了算法软件与硬件实现的复杂度。基金项目：国家自然科学基金（６０８０２０３１）资助项目；辽宁省高校创新团队计划（ＬＴ２０１１００５）资助项目；教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目。收稿日期：２０１０

8、０６２１；修订日期：２０１１０５２４２８数据采集与处理第２７卷考虑现有方