论文摘要
随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,简称GNSS）的发展及其在各领域的广泛应用,人们的需求越来越高。传统的导航信号在信号结构、定位精度和频谱利用率等方面的不足使得二进制相移键控（Binary Phase Shift Key,即BPSK）信号已经不能很好满足人们的要求。因此在原有的基础上逐渐出现了二进制偏移载波（Binary Offset Carrier,即BOC）调制方式。BOC调制方式的出现则有效的实现了频段公用、频谱分离,同时在抗干扰、高精度测量方面有更多的优势。但是由于其自相关函数的多峰值性和零点问题造成了捕获跟踪中的模糊度问题。卫星导航系统的发展决定着多系统导航接收机及导航芯片是一种趋势。在多系统导航接收机的跟踪通道的实现中,设计出可参数配置的跟踪通道具有很大的灵活性和通用性。论文基于多体制导航接收机的研制背景下,主要以新体制导航信号应用为目的,从以下几个方面进行了研究:（1）、分析了新体制信号的相关特性和频谱特性。对BPSK-like法、副载波相位消除法和自相关副峰消除（Autocorrelation Side-peak Cancellation Technique,即ASPeCT）法进行了分析和对比;对比表明BPSK-like法在实现复杂度、搜索时间、模糊度消除等方面性能优于其他两种。基于上述算法的比较,提出了一种新的针对BOC（n,n）信号捕获方法。新算法的理论分析和仿真结果表明,该算法可以有效的消除自相关函数的副峰而不会引起错捕。该方法可使BOC（n,n）信号的自相关函数副峰下降约6.5db;（2）、分析了传统BPSK体制信号的跟踪原理和新体制导航信号的跟踪原理;对现有的几种去除BOC信号的跟踪模糊度的方法进行了仿真和对比分析;对比结果表明ASPeCT法和双环路法在BOC（n,n）信号中有更好地跟踪性能;（3）、在现有GNSS接收机实现的结构上给出一种降低运算量的捕获结构。该结构实现简单,并可以有效降低运算量,在输入数据位宽为N比特,量化后位宽为M比特,输入采样率为fs,抽取采样率为fc的条件下,其运算量减少了Nfs/Mfc倍。由于在GNSS导航信号的接收中,跟踪通道的设计具有更大的灵活性,此处给出一种跟踪通道的统一化设计,统一化的设计可以通过顶层配置来选择所跟踪的信号。此设计将BOC调制信号与传统的BPSK调制信号融合在一起便于统一化管理。在硬件平台上的有关实测结果表明上述结构可以有效的进行捕获跟踪。