CCRW技术在MBOC调制信号下多径抑制性能

由于频谱与二相移键控（BPSK）信号有较好的分离度且具有良好的跟踪性能,多元二进制偏置载波（MBOC）调制为GPS现代化和Galileo系统所采用,其多径抑制技术也成为研究热点。选取了四种典型的码相关参考波形（CCRW）技术,研究了其应用于MBOC信号时的多径抑制性能,并与BPSK和BOC（1,1）调制下的多径抑制性能进行了比较。通过仿真可知,在同等条件下,W2、W3、w4CCRW技术在时系多元二进制偏置载波（TMBOC）调制下多径抑制性能最差,在二进制偏置载波（CBOC）调制下性能最优,但三种方法均优于W1CCRW．     

交替二进制偏移载波调制技术特性分析

从基本的双码交替二进制偏移栽波（AltBOC）调制模型出发,结合数学仿真深入研究双码AltBOC、标准AltBOC和恒定包络AltBOC调制原理;重点分析比较了标准Ait—BOC和恒定包络AltBOC调制技术的副载波特点、频谱特性及其对接收机设计产生的影响;利用查表法仿真实现无任何干扰情况下伽利略（Galileo）E5信号,进一步验证了将恒定包络AltBOC调制作为卫星导航信号调制方案的优势,为接收机设计中AltBOC信号的接收处理方式的确定提供了重要的理论依据。     

GPS L1C信号多径抑制性能分析

MBOC（multiplexed binary offset carrier）是GPS—GALILEO互用和兼容性工作组推荐的信号调制体制，其实现方式分为TMBOC和CBOC两种，其中TMBOC（6，1，4／33）已被GPSL1C信号所采用。多径是众多卫星导航系统应用的主要误差源之一，由于不具备时间和空间的相关性，无法通过差分技术消除。本文基于窄相关技术和Double—Delta技术对TMBOC（6，1，4／33）的抗多径性能进行了分析，并与BPSK（1）及BOC（1，1）进行了对比。在同等条件下，TMBOC（6，1，4／33）的抗多径性能优于或等同于BPSK（1）及BOC（1，1）。     

GNSS 系统中新 BOC信号性能评估研究

卫星信号体制是卫星导航系统性能的决定性因素之一,无论是BDS 或Galileo等新系统的建设还是GPS或GLONASS等系统的现代化过程中,导航信号的设计与性能评估都是所关注的焦点,BOC调制是GNSS的重要选择,本文引入一种GNSS中有效可调带宽的信号波形以减轻多径和干扰的影响。仿真结果表明：该波形在精度、多径抑制和抗干扰方面较普通BOC具有更好的性能。     

卫星导航信号体系设计研究

针对卫星导航当前面临导航信号测量性能提高、应用环境更加苛刻、导航频段频谱资源紧张等需求,合理的信号体制和各类标准的相辅相成是卫星导航系统持续稳定运行的重要保障。该文在梳理和分析国内外公开的卫星导航信号体制的基础上,研究了卫星导航信号的载波频率、调制方式、信道编码、导航电文等关键组成要素,简要剖析了各组成要素对系统兼容性、互操作性、码跟踪捕获性能、抗干扰性、抗多径及用户终端成本等方面的影响,开展了卫星导航信号设计的需求分析,设计提出了一种卫星导航信号设计标准体系。     

BOC调制信号抗干扰能力分析

抗干扰能力是卫星导航信号设计的一项重要考核要素。目前典型的方法是采用抗干扰品质因数、伪码跟踪精度下降来衡量。但是该抗干扰品质因数不能反映码速率对抗干扰能力的贡献,而伪码跟踪精度下降则不够简捷。提出了能够反映伪码速率贡献的载波跟踪抗干扰品质因数,以及能够简捷地反映伪码跟踪抗干扰能力的伪码跟踪抗干扰品质因数。采用所提出的两项指标,对二进制偏移副载波BOC(Binary Offset Carrier)调制这一新型卫星导航信号进行了抗干扰能力分析。结果表明,同码率BOC调制信号载波跟踪抗干扰能力比BPSK调制信号强,伪码跟踪抗干扰能力比BPSK调制信号弱。     

S频段用于卫星导航的电磁环境研究

结合不同的信号调制方式,在满足一定伪距误差的条件下,从所需信号发射功率小和与北斗一代相互干扰小的角度论证了RNSS应用BOC（6,1）和BOC（6,2）两种调制方式的优势。并且对2 483.5~2 500 MHz频段中导航系统与其他通信系统之间的干扰作出估计,论证了GNSS系统与其他无线电业务的兼容性。     

一种用于BDS-3接收机工程实现的两级B1C信号捕获技术

北斗三号卫星导航系统（BDS-3）B1C信号相较北斗二号卫星导航系统卫星信号,从信号结构、编码方式再到导航电文结构都发生了改变,包括引入导频信号、二次编码、BOC调制、LDPC编码和B-CNAV1导航电文结构等.这些改变一方面提高了信号性能(如抗多路径、信号捕获和跟踪精度等);另一方面,也带来了一系列问题,对接收机的信号捕获技术提出了全新的要求，如需处理更大的数据流,解决由二次编码带来的符号翻转和BOC调制造成的捕获多峰性问题.针对BDS-3接收机的工程实现,本文提出了一种新颖有效的两级B1C信号捕获技术.其中第一阶段采用扩展并行平均相关搜获结构,用以解决符号翻转问题,同时实现高效的信号粗捕获;第二阶段在缩小的搜索范围内进行高精度搜索,此步骤可有效避免信号多峰性造成的误锁可能.除此之外,本文还介绍了单信道和多信道组合式捕获技术,用户可根据资源占用和捕获灵敏度需求选取更有效的捕获方法.实验结果表明,本文提出的方法允许使用更小更经济的快速傅里叶变换（FFT）模块,并通过大量并行处理的方法实现快速捕获.相较传统的高精度捕获技术,此方法在采样频率超过50 MHz时,能够在保证相近的捕获精度的同时减少至少61％的运算量.      

基于QBOC码的BOC信号码跟踪环路的性能分析

在Galileo系统建设和GPS现代化的进程中，为实现与BPSK（Bi-phase Shift Keying）的频谱分离，采用了BOC（Binary Offset Carrier）调制。BOC调制在码跟踪精度、多径抑制等方面比BPSK调制具有更好的性能，但其自相关函数的多相关峰特性使得在测距中可能产生偏差，因此，消除相关峰的模糊度是BOC信号接收中非常关键的问题。介绍了一种基于QBOC码的BOC信号码跟踪环路（“BOC十QBOC-BOC”），并推导出该环路码跟踪性能的解析表达式，最后的仿真结果验证了理论推导的正确性，可为BOC信号接收机的设计提供参考。     

GPS卫星导航信号体制的发展和设计比较研究

在GPS现代化计划的指导下，GPS卫星导航信号体制得到了不断发展和完善。本文分析总结了GPS卫星导航信号体制的发展和演进，研究了民用信号新增的L2C和L5，以及军用信号将采用的BOC调制，在此基础上对两个民用信号L2C和L5进行了比较研究。     

Galileo civil signal modulations

Spectrum limitations for navigation systems require that the various navigation signals broadcast by the Galileo system must be combined and must utilize bandwidth-efficient modulations. At the L1 band, one of the most important questions is how to combine all the Open Service signals and the Public Regulated Service signal at the payload level, while maintaining good performance at reception. The Interplex modulation, a particular phase-shifted-keyed/phase modulation (PSK/PM), was chosen to transmit these signals because it is a constant-envelope modulation, thereby allowing the use of saturated power amplifiers with limited signal distortion. The Interplex modulation was also taken as baseline at the E6 band to transmit the three channels and the services associated on the same carrier frequency. At the E5 band, the modulation must combine two different services on a same constant envelope composite signal, while keeping the simplicity of a BOC implementation. The constant envelope Alternate Binary Offset Carrier (ALTBOC) modulation was chosen as the solution to transmit the Galileo E5 band signal. The main objective of this paper is to study these Galileo modulations. After the introduction, the E5 band signals are described, followed by the Alternate BOC modulation which has been chosen to transmit them. The second part describes the general formulation of the Interplex modulation and its key parameters for an optimal multiplexing of the Galileo L1 band signals. Since the Galileo Open Service signals at the L1 band are still not yet completely specified, different test cases are considered and their impact on the resulting choice for the Interplex modulation parameters is exposed.     

亚太地区BDS-3/GNSS组合系统单频单点定位性能分析

针对北斗三号卫星导航系统(BDS-3)向全球提供定位、导航和授时(PNT)服务后的定位性能评估问题,基于MGEX (Multi-GNSS Experiment) WHU2站7天实测数据,从可视卫星数、几何精度衰减因子(GDOP)、定位精度、定位成功率和伪距残差方面分析了BDS-3及BDS/GNSS组合伪距单点定位(SPP)性能. 结果表明:在亚太地区,BDS-3具有比美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo更优的SPP性能,其水平、垂直和三维精度分别为1.19 m、2.34 m、2.38 m,三维精度比北斗二号卫星导航系统(BDS-2)、GPS、GLONASS和Galileo 的SPP精度分别提升了54.8%、27.2%、86.4%和1.2%. 此外,BDS/GPS/Galileo组合能获得最优的SPP精度,其水平、垂直和三维精度分别为0.96 m、1.66 m、1.77 m,相较于BDS-2/BDS-3 SPP分别提升了18.6%、19.4%和17.3%.      

伽利略导航卫星系统的军用价值

欧洲全球导航卫星系统(GNSS-2)，又称伽利略系统，是欧盟和欧洲航天局正在发展的民用全球导航卫星系统。虽然伽利略系统是设计用于民用导航服务，但它同时也可能具有某些潜在的军用价值。本文参考国外文献，讨论了伽利略系统的军事用途，重点从增强可用性、提高导航精度、保障后勤自动化和改善城市地区可用性等4个方面详细分析了伽利略公共安全信号(PRS)的军用价值。最后给出了伽利略军事用途的几点见解。     

From GPS and GLONASS via EGNOS to Galileo – Positioning and Navigation in the Third Millennium

Positioning and navigation – as are presently possible with the American Global Positioning System (GPS) and the Russian GLONASS system – is briefly reviewed. Deficiencies, which have led to augmentations like the European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS), are outlined. Europe's decision to get involved in the definition and possible set-up of a Global Navigation Satellite System (GNSS) of the second generation (GNSS-2), called Galileo, is discussed in detail as well as the GPS modernization program that might take place during the sample phase. Finally, some brief thoughts on the benefit of GNSS-2 for geodesy and surveying are given. ? 2000 John Wiley & Sons, Inc.     

GNSS技术在GEO、IGSO航天器中的导航精度与适用性分析

现阶段高轨道航天器导航主要依靠地基测控系统,为了研究全球卫星导航系统(GNSS)技术用于高轨道航天器导航的可行性,对GNSS技术在地球静止轨道(GEO)卫星、倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星航天器中的导航精度及适用性展开了分析研究. 采用2021年11月9日的两行轨道数据(TLE)仿真GNSS星座,以不同星下点的GEO卫星和不同倾角的IGSO卫星作为目标星展开导航仿真试验. 实验结果表明:为了满足GNSS解算所需的卫星数量,须通过接收旁瓣信号来增加可见卫星数目. 对GEO目标星而言,当接收机灵敏度高于?169 dB时,导航精度可达30 m;利用GPS对7个不同的GEO或IGSO轨道目标星进行导航实验表明,GPS对目标星导航的位置误差约为35 m;北斗三号(BDS-3)、GPS、GLONASS、Galileo的导航位置误差均值分别为28.03 m、21.16 m、37.15 m、25.09 m,具有良好的内符合精度,其中GPS精度最高,GLONASS精度最低,但大部分时段也在45 m内.      

BDS辅助无人机免像控三角测量数据处理方法研究CSCD

针对无人机空中三角测量处理需要外业控制点数量多、工作量大的问题,提出了北斗卫星导航系统(BDS)辅助无人机大比例尺免像控精度验证方法.该方法利用搭载双频全球卫星导航系统(GNSS)接收机的无人机摄影测量平台接收BDS数据,探讨了高精度的BDS摄站坐标解算、BDS数据与无人机影像数据联合平差关键技术,最后,以工程实例验证该方法的有效性.实验结果表明:此方法在无像控点情况下满足1∶500的大比例测图精度要求.     

Galileo系统的特点分析

随着“全球定位系统(GPS)”在各个领域应用的不断深入，欧盟也认识到了拥有自身卫星导航系统的重要性，经过长时间的协调和争论，终于在2002年3月26日由欧盟各国交通部长正式签署协议开始建设欧洲自己的卫星无线电导航系统-Galileo系统。我国在Galileo系统谈判阶段就开始与欧盟接触，寻求未来在Galileo系统上与欧洲相关的技术协作和系统共享，目前已经达成初步协议，并于2003年9月18日在北京成立了“中欧卫星导航系统培训与合作中心”。对该系统的总体设计思路、系统特点以及相关技术进行了分析。     

Weighted discriminators for GNSS BOC signal tracking

Modern Global Navigation Satellite System including Galileo and GPS III will employ multiplexed binary offset carrier (MBOC) modulation to achieve spectrum separation and enhanced tracking performance. A challenge of the MBOC or BOC signal tracking is the presence of ambiguities due to multiple sidepeaks of the autocorrelation functions. Several different techniques including multi-correlator and double estimator schemes have been proposed to address the ambiguity issue. We propose a class of ambiguity-free code tracking techniques by exploiting the unique features of the BOC modulation. In the proposed architecture, the incoming BOC-modulated signals are correlated with BOC-modulated replica and the spreading codes, respectively. Through a multiplicative combination strategy of the two correlator outputs, a noncoherent weighted discriminator is formed and shown to possess the ambiguity-free property. The multipath effect is assessed and compared with existing early-minus-late power and autocorrelation sidepeak cancellation technique discriminators. The noise effects of the theory and simulation are also discussed. In order to further verify the proposed scheme, a set of field data of a Galileo in-orbit validation satellite is collected and processed. It is demonstrated that the proposed method is simple to implement, free from ambiguities, and yields acceptable performance in the presence of multipath and noise.