Galileo E5频段的Matlab∕Simulink仿真与FPGA硬件实现.pdf

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1、第30卷2013年第2期上海AEROSPACE航天SHANGHAI45文章编号：1006—1630(2013)02—0045—06GalileoE5频段的Matlab／Simulink仿真与FPGA硬件实现王佑贞1，张利伟2，林苗1，王平连1(1．中国科学院光电研究院，北京100190；2．河南理工大学物理化学学院，河南焦作454000)摘要：阐述了交替二进制偏移栽波(AhBOC)调制技术的基本原理，分析了其调制方式和信号产生方法及调制后信号的频谱特性，与普通BOC调制进行了比较，提出了一种基于Matlab／Simul

2、ink环境实现AltBOC调制仿真模型构建的方法，并对每个模块的实现进行了说明，获得了调制后信号的频谱图和星座图。给出了基于VHDL的FPGA调制硬件实现，以及实验测得的调制频谱图、眼图和星座图。研究结果证明仿真方法有效可靠，实验结果与仿真结果吻合好，用FPGA实现E5频段的调制简单易行。关键词：卫星导航；AItBOC调制；二进制偏移载波调制；扩频中图分类号：TN938文献标志码：AAltBOCModulationMatlab／SimulinkSimulationandImplementationBasedonFPGA

3、WANGYou—zhenl，ZHANGLi—wei2，LINMia01，WANGPing—lianl(1．AcademyofOpto—Electronics，CAS，Beijing100190，China；2．SchoolofPhysicsandChemistry，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，Henan，China)Abstract：Theprincipleofalternativebinaryoffsetcarrier(AltBOC)modulationwasin

4、troduced，andthemodulationtechnology，signalgenerationmethodandthemodulationpowerspectrumdensitywereanalyzedinthispaper．AdvantagesofAltBOCmodulationcomparedwiththeBOCmodulationwerealsogivenout．AmethodforbuildingthemoduleofAltBOCmodulationbasedontheMatlab／Simulinkw

5、asproposed．Theimplementationofeachmodulewaspresentedandthesimulatedmodulationpowerspectrumdensityandconsellationweregained．AhardwareschemeofthemodulationbasedonFPGA，andthemeasuredspectrumdensity，theeyediagramandtheconsellationwerealsopresented．Theresultsshowedth

6、atthissimulationmethodwaseffectiveandreliable．Themeasuredresultswereagreedwiththesimulatedoneswell．ThemodulatingtheGalileoE5signalinFPGAwassimpleandfeasible．Keywords：Satellitenavigation；AltBOCmodulation；Binaryoffsetcarriermodulation；Spreadspectrum0引言二进制偏移载波(BOC)

7、调制是一种广泛用于：卫星导航定位系统的调制方式，其分裂谱特性使信号间存在较好的隔离，从而实现频谱共享，为多个导航系统同时工作于同一频段提供了可能[1]。在Gali—leo系统中，E5频段的调制采用AltBOC调制比‘。此种调制将两种不同的信号(E5a，E5b)合成一个恒收稿日期：2010—03·29；修回日期：2010—05—05作者简介：王佑贞(1981一)，女，助理研究员，工学博士，主要从事天线设计及微波测量研究。包络的复合信号后传输。与BOC调制不同，Ah—BOC调制的副载波信号为复数形式，故可将E5a，E5b信

8、号搬移至不同的频带，实现上下两个边带分别承载不同信息。该调制方式不会干扰其他频带的信号，同时确保了与全球卫星定位系统(GPS)信号的互操作性。对BOC调制进行了大量研究，但对AltBOC调制的研究局限于原理性分析，较少涉及实现方法。为此，本文基于AhBOC调制技术原理和其功率谱结构分析，介绍了一种基于Matlab／Simulink