[发明专利]一种采用FPGA生成二进制偏移载波信号的方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，涉及一种采用FPGA生成二进制偏移载波信号的方法。

背景技术

伽利略(Galileo)系统是欧盟研制的全球卫星导航系统，该系统是世界上第一个在公众控制下设计和运行的民用卫星导航系统。伽利略系统中广泛应用了BOC(Binary Offset Carrier)调制技术，该调制技术有利于降低信号间的互相干扰，改善定位性能。

AltBOC调制方法作为法空局为Galileo系统设计的导航信号，具有一般BOC信号的所有优点，如频谱分离、抗干扰能力强、测距精度高，同时又不像BOC信号一样两个主瓣传输相同的信息，可令一个主瓣边带传输一路信号，对频谱的利用率更高，其带来的缺点是带宽过宽，在实现和接收时受滤波器带宽的限制较大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种采用FPGA生成二进制偏移载波信号的方法。本发明给出了采用FPGA实现AltBOC信号的整个调制过程的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种采用FPGA生成二进制偏移载波信号的方法，包括以下步骤：

子载波调制：

(1)确定相位状态地址：

读取预先生成的四路伪码信号，并将四路伪码信号作为相位状态的高4位地址；

根据当前的系统运行时间t和Galileo E5频段子载波周期TS，E5确定相位状态的低3位地址；

(2)根据步骤(1)中确定的相位状态地址对AltBOC相位状态查找表进行查找，获得四路伪码信号对应的相位信息；

(3)根据步骤(2)确定的相位信息确定I、Q两路幅值信息；

载波调制：

(4)对步骤(3)中的I、Q两路幅值信息进行载波调制和合路后，获得载波调制信号；

滤波：

(5)对载波调制信号进行滤波，生成二进制偏移载波信号。

所述相位状态的低3位地址i_Ts通过下式确定

iTS=integer part[8TS,E5(tmodTS,E5)],iTs∈{0,1,2,3,4,5,6,7}]]>

其中，。

在步骤(2)中根据相位状态地址获得相位信息的步骤为：

(21)根据相位状态的高4位地址确定AltBOC相位状态查找表中相位状态的列号；

(22)根据步骤(21)确定的列号，通过相位状态的低3位地址确定相位状态的行号；读取相位状态n，n∈{1，2，3，4，5，6，7，8}；

(23)根据确定的相位状态n输出相位信息。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明建立了一种采用FPGA生成二进制偏移载波信号的方法，该方法在FPGA中完成AltBOC信号的调制过程，能够完全实现AltBOC的子载波调制、载波调制过程，并最终实现信号的物理输出。

(2)本发明通过子载波调制和载波调制实现了二进制偏移载波(AltBOC)信号的调制过程，在FPGA中通过查找表查找子载波相位，进行相位到幅度的转换后，查表进行载波调制，虽然经过两级查表，但是误差很小，可以忽略，最终可以得到高质量的AltBOC调制信号，且采用查表的方法，减少了运算量，调制过程的实现速度很快。