基于定向天线的导航信号参数估计方法研究

罗显志

(1.河北省卫星导航技术与装备工程技术研究中心,河北石家庄050081;2.中国电子科技集团第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

虽然各国都根据自己的实际需求设计出了不同调制方式的导航信号,但BPSK和BOC调制是目前所有导航系统中使用最广泛的2种调制方式。下面主要研究非合作BPSK调制信号和非合作BOC调制信号的多普勒、码速率、码周期、信号功率和码序列的检测和估计问题。为了实现对以上非合作导航信号的检测和估计,这里使用循环谱统计量[1-4]方法实现了对信号多普勒、码速率和信号功率的估计,并提出了基于自相关的码周期估计算法和基于滑动相关的码序列估计方法。

1 监测系统结构和参数估计步骤

GNSS信号监测系统包括定向天线(含馈源)、带通滤波器、低噪声放大器、矢量信号分析仪和伺服等组成,体系结构如图1所示。该系统能够接收所有L频段的GNSS信号(频率范围为1.1～1.7GHz),定向天线的波束宽度要尽可能窄,增益要足够大,以满足后序信号处理信噪比要求;卫星跟踪软件根据卫星星历预测卫星位置和速度,并通过天线伺服系统控制定向天线的指向被跟踪卫星。

图1 GNSS信号监测系统体系结构

根据国际电联发布的卫星信号参数(中心频率、带宽、信号强度)设置矢量信号分析仪的中心频率、采样速率和信号动态范围。矢量信号分析仪实现信号的下变频、抽取和滤波操作,并存储一定长度的数据。在信号检测和参数估计过程中,首先……