北斗导航接收机捕获技术研究与设计

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1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在(ATR)实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：制湍p叶年口孓只＼sBl㈨l叭010咖舢哪删lIl

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3、37142厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博十、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(^／)

4、2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦f-j大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：林荔乃烨年p厂月坫日摘要随着北斗二代卫星导航系统的成功组网并投入使用，对能够支持北斗二代卫星导航系统的用户端导航定位设备的研发需求也日益迫切。由于北斗二代卫星导航系统的Bl信号中引入了二次编码调制技术，在提高互相关性能的同时也给卫星信号的捕获方法

5、带来了挑战，NH码的调制使得每间隔lms就有可能产生符号位跳变，这就限制了B1信号的相干积分时长，严重影响了北斗二代卫星B1信号的捕获性能，因此本文应用了定长相干积分遍历／非遍历的并行码相位搜索的粗捕获算法，实现了对flk立t-_-代卫星Bl信号的长时间相干积分捕获，提高了B1信号的捕获性能。粗捕获得到的载波频率估计精度通常无法满足跟踪环路的要求，需进行精细频率捕获，本文针对B1信号的特点，提出基于频域插值的载波频率估计算法，在粗捕获之后，对B1信号进行精频捕获，改善载波频率估计精度。本文首先对北

6、斗二代卫星B1信号的结构进行分析，针对NH码的自身特点设计了定长相干积分遍历的并行码相位搜索算法，然后对该算法进行了仿真，仿真结果验证了该算法的正确性，在相干积分长度为4ms的情况下，可以捕获载噪比为37衄．Hz的B1信号。接着针对该算法计算量较大的缺点进行了改进，提出了定长相干积分非遍历的并行码相位搜索算法，以牺牲一定的捕获性能为代价减小计算量，并仿真了不同搜索次数算法在最差情况下的捕获性能。其次，粗捕获得到的载波多普勒频率精度较低，需要进行精频捕获，针对B1信号的精频捕获问题，本文提出基于频域

7、插值的载波频率估计算法，并对该算法进行仿真，仿真结果显示该算法成功改善了低信噪比环境下载波多普勒频率的估计精度。本文还使用模拟器产生的B1信号对基于频域插值的载波频率估计算法进行测试，验证该算法对于改善低信噪比环境下载波频率估计精度的有效性。最后本文对于定长相干积分20次搜索遍历／10次搜索非遍历的并行码相位搜索的粗捕获算法在FPGA平台上进行了硬件实现，并使用了三个不同场景的真实北斗二代卫星B1信号进行测试，验证了硬件实现的正确性。关键词：北斗二代卫星导航系统；定长相干积分遍历／非遍历；并行码相

8、位搜索：精频捕获；频域插值；汉宁窗；I北斗导航接收机捕获研究与设计II——．一．——：生!!!里AbstractWithChina’sBeiDou2们GenerationSatelliteNavigationSystemputtingintouse，itisurgetodevelopuserdevicewhichsupportBeiDou2“4GenerationSystemSecondarycodemodulationtechniqueshavebeenintroducedintoBeiDou2

9、“6GenerationSystem，ithelpsimprovingcross-correlationperformance，butitalsochallengethesignalacquisitionalgorithm．TheNHcodesmodulatedonB1signalwhichhaspossiblebitsignreversalevery1millisecondrestrictsthecoherentintegrationtimedowntolms．This，intu