采用副载波参考波形方法的gnss双载波环多径抑制技术

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1、采用副载波参考波形方法的GNSS双载波环多径抑制技术收稿日期：2015-XX-XX基金项目：国家自然科学基金资助项目（41272385）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NECT-11-0317）作者简介：徐成涛（1987-），男，湖南长沙人，博士研究生，E-mail：xct_nudt@163.com王飞雪（通信作者），男，教授，博士，博士生导师，E-mail：wangfeixue365@sina.com徐成涛1唐小妹1黄仰博1陈华明1王飞雪1（1.国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙

2、410073）摘要：为了实现对高阶BOC信号的无模糊和抗多径接收，本文将码相关参考波形的闸波设计思路应用于GNSS双载波环路接收方法的副载波锁相环，通过在副载波锁相环中引入设计的闸波参与信号的相干积分过程，使双载波环法具备抗多径性能，同时该方法并不需要额外引入相关器。本文对该设计方法的理论和具体实现进行了阐述和分析，从副载波多径误差包络和跟踪精度两方面对改进的双载波环路方法性能进行了评估。仿真结果显示，采用的算法与双载波环路法相比可以降低BOC(1,1)信号81.1%的副载波多径误差包络面积，以

3、及BOC(14,2)信号75.1%的副载波多径误差包络面积。但是，改进的双载波环路法将带来-6dB的相干积分后载噪比损失，降低跟踪精度。因此，在闸波设计参数设计上，需要谨慎选择以平衡算法的多径抑制和跟踪精度性能。综合来看，该方法适用于解决非弱信号条件下及多径环境下的高阶BOC信号接收问题。关键词：高阶BOC信号；双环路；双载波环路；副载波多径误差包络；载波多径中图分类号：TN95文献标志码：A　　　文章编号：MultipathmitigationtechniqueofGNSSdoublephas

4、eestimatorusingsubcarrierreferencewaveformmethodXUChengtao1TANGXiaomei1HUANGYangbo1CHENHuaming1WANGFeixue1(1.CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Basedonthestrobepulsemethod,thed

5、oublephaseestimator(DPE)wasmodifiedbyintroducingastrobewaveforminthepromptsignalcorrelationprocessofthesubcarrierphaselockloop(SPLL)integration.ThemodifiedDPEemploysnoadditionalcorrelators.ThedesignofthisstrobewaveforminSPLLaimstoenhancethemultipathe

6、rrormitigationperformanceoftheDPE,anditstheoryisexplainedandanalyzed.TheperformanceofthemodifiedDPEischaracterizedaccordingtothesubcarriermultipatherrorenvelope(SMEE)andthetrackingjitter.Simulationresultsshowthat,relativetoconventionalDPE,thewaveform

7、employedinthisstudyrespectivelyprovidesareductionintheSMEEof81.1%and75.1%forabinaryoffsetcarrier(BOC)signalwithasubcarriertoreferencefrequencyratioof1andaPRNcodetoreferencefrequencyratioof1(i.e.,BOC(1,1))andaBOC(14,2)signal.Theproposedapproachalsoout

8、performsthedoubleestimatoremployinganarrowspacinginthesubcarrierloop.However,themodifiedDPEexperiencesalossof-6dBintermsofthepost-coherentsignal-to-noiseratio,whichimpactsitstrackingprecision.Thus,theselectionofwaveformparametersinvolvesatrade-offbet