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1、CSNC2010第一届中国卫星导航学术年会北京BOC信号捕获算法的硬件实现技术滕达崔晓伟陆明泉冯振明(清华大学电子工程系，北京,100084)摘要:BOC信号调制方式在新的导航系统中开始流行的一种伪随机码调制方式。被广泛的应用在诸如GPS系统中的M码信号，Galileo的E1、E2、E6频段中多种BOC（m,n）码信号等。与传统的BPSK调制信号的捕获结果不同，BOC码信号的捕获结果的相关峰更加尖锐，这使得捕获与跟踪的结果更加精确。但是在噪声较大的情况下，由于BOC码调制特点所带来的相关峰多值的问题会
2、引起捕获过程中的误捕及跟踪过程的误锁等现象。目前学术界已经提出了针对BOC码捕获过程中几种去多峰的捕获算法。本文将提出针对这些特殊算法的硬件实现结构。本文还针对BPSK与BOC码捕获过程中算法硬件实现与新结构，提出一些新的探讨。这些新结构与探讨主要包括内存格式的伪随机码的使用，NCO硬件实现的结构优化，以及传统捕获方式的相关器结构与FFT算法捕获的硬件结构的比较。关键词：伪随机码；BOC调制；捕获算法；硬件实现ResearchonhardwareimplementationofBOCacquisiti
3、onmethodTengDa,CuiXiaowei,LuMingquan,FengZhenming(DepartmentofElectronicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:BOCmodulationforDSSSsignalisbeingprevalentinnewGNSSsystems.IthasbeendecidedtouseastheMcodeinGPSsystem,andsomeBOC(m,n)sign
4、alhasbeendecidedtouseasE1,E2andE6inGalileosystem.ThemostdifferencebetweenBOCandBPSKsignalsistheiracquistionconsequencewhichbecomessharperthanthecorrelationofBPSK.Althoughitcanbebetterinthetrackingstage,themanypeaksoftheBOCcorrelationresultsmaytakeafalse
5、resultorthelatterfalselockwhennoisebecomesoccupied.Theproposedmethodswillbeintroducedinthispaper.Thehardwareframeoftheacquisitionwillalsobediscussed,includingsomefurtherthoughtsaboutthemem-codeandNCOhardwareoptimizedandthehardwareframecomparisonbetweent
6、hecorrelatorandtheacquisitionusingFFTmethod.Keywords:Pseudo-NoiseCode;BOCModulation;AcquisitionAlgorithm;HardwareRealization.1引言随着PSK调制在GNSS系统中的成功应用，GNSS系统在进行更多的码调制方式的研究。在进行源误差带来误差减小方法的研究变得较为成熟后，多径与噪声的研究变得越来越多。同时，频率带宽与码速率问题也在成为研究的一个关键。BOC（binaryoffsetca
7、rrier）调制是最近在GNSS系统中开始流行的一种码调制方式，与PSK-R类型的调制有所不同，BOC采用了一个曼切斯特调制的方式来对码进行调制。1.1BOC信号调制的特点：BOC码的表示形式一般为BOC(m,n)，mn≥,其中，m1.023MHz×为副载波速率，n1.023MHz×为扩频码速率。其中，lm=2n为BOC码的阶数，它的值必须为整数。由于m和n选择的不同，BOC码信号的种类比较多。因此，对于频谱的分配安排来说，BOC码可以避开PSK调制所占据的频率中心位置，使之调制到与其重叠较少的两旁，
8、能够提高相同频点的使用频率。如BOC(10,5)信号被设计用来传输军码信号，它可以在不损失其相关性能的前提下，提供与现有信号干扰最小的最大功率的传输信号。由于它特殊的调制方式，使得BOC码捕获的结果是多峰的，与PSK调制有所不同。理想的BOC调制的频谱时一个无限的均方分布[1]。与其他的扩频系统类似，当滤波器将其控制在有限的带宽内时，会发生能量的损失与频谱的损失。[1]中描述了BOC信号均一化带限信号的频谱密度1BOC信号捕获算法的硬件实现技术和带限信号
