NCS性能評估及BOC無模糊捕獲技術研究.pdf

1、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）作為一種現(xiàn)代高技術系統(tǒng)，它已經(jīng)成為經(jīng)濟和技術強國的標志。世界各個大國都在努力發(fā)展獨立自主的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。目前世界上已有和正在開發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的GALILEO以及中國的北斗系列。研發(fā)高精度GNSS接收機是衛(wèi)星導航領域永恒的追求目標，而提高偽碼同步精度則是實現(xiàn)高精度定位性能指標的核心技術。本文對GN

2、SS數(shù)字接收機中影響偽碼同步精度的若干關鍵技術進行了研究。主要成果及貢獻如下：
　　 （1）研究了理想情況（忽略載波調(diào)制與解調(diào)、前端帶限、熱噪聲以及干擾的影響）下GNSS數(shù)字接收機中廣泛采用的非等量采樣（Non-Commensurate Sampling，NCS）技術的性能評估理論。針對一般的NCS采樣率提出了一種新的定量性能評估指標，并給出了其解析計算公式及快速算法。在此基礎上，得到了任意采樣率對時間鑒別力影響的一般規(guī)律。最后

3、給出了一套采樣率優(yōu)選步驟。
　　 （2）針對二進制偏移載波（Binary Offset Carrier，BOC）調(diào)制技術中存在的捕獲模糊問題，基于主峰捕獲思想，研究并提出了一種能兼顧副峰抑制和噪聲抑制的BOC信號無模糊捕獲算法。將BOC信號無模糊捕獲問題轉(zhuǎn)化為一個多目標參數(shù)優(yōu)化問題，并且利用多目標粒子群優(yōu)化算法求取Pareto最優(yōu)解集。獲得的Pareto最優(yōu)解集代表了多個性能指標間最佳權衡，可以提供較大的系統(tǒng)設計靈活性。與同類算

4、法相比，本文提出的BOC信號無模糊捕獲算法具有如下優(yōu)點：a)拓展了決策向量空間，確保了存在性能更佳的最優(yōu)解。本文提出了一種基于單元相關輸出二次組合的通用的捕獲判決量構造模式，并且將二次項加權組合系數(shù)作為優(yōu)化問題的決策向量。該構造模式囊括了同類算法中所使用的構造模式，因此同類算法所使用的決策向量空間只是本文提出的優(yōu)化算法的決策向量空間的一個真子集。特別地，一般情況下同類算法不能完全抑制副峰，而在本文提出的拓展的決策向量空間中存在能夠完全抑

5、制副峰，并且噪聲抑制力性能更優(yōu)的Pareto最優(yōu)解，并且能夠通過優(yōu)化算法獲得該最優(yōu)解。B)拓展了優(yōu)化目標數(shù)目，獲得的Pareto最優(yōu)解能夠提供最大的系統(tǒng)設計靈活性。仿真發(fā)現(xiàn)，對于一般的BOC(kn，n)信號，當k較大時，副峰抑制性能的顯著提高將意味著噪聲抑制性能的顯著惡化，這時應該注重副峰抑制性能和噪聲抑制性能之間的權衡。本文提出的多目標優(yōu)化算法獲得的Pareto最優(yōu)解能夠提供最佳權衡。而同類算法只能獲得單一確定的無模糊捕獲問題解決方案