[发明专利]基于回传通信信号体制的卫星导航实现方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及针对中国区域导航系统(CAPS)所使用的卫星而设计的一种基于回传通信信号体制的卫星导航实现方法与系统。

背景技术

CAPS系统是利用通信卫星实现的中国区域导航定位系统，空间部分是由4-6颗商用卫星组成的星座，星上有24个转发器，每个转发器带宽是36MHz，还有部分转发器是72MHz，而导航频段仅仅占用了3个转发器，因此，CAPS频率资源丰富，如何充分合理利用未使用的频率资源是CAPS新的课题。

目前能同时完成通信和定位的系统有：Argos系统，中国北斗一代和CAPS一代。但是，Argos要完成定位，PTT需要向同一颗Argos卫星发送四条信息才可以计算出位置信息，定位过程不但复杂、精度低，且不能实时定位，信息速率较低；北斗一代是有源定位，定位过程不但复杂，而且定位实时性差，不能测速、通信用户容量受限；CAPS一代既能高精度定位、测速，也能实现大容量的通信，但是，目前CAPS一代定位和通信还是独立的，即只是在终端实现导航和通信简单的组合。所以，CAPS一代导航、通信不但系统设计复杂，而且接收和发射终端功率大、体积大、信号处理复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于回传通信信号体制的卫星导航实现方法与系统，它不但实现了大容量用户的信息回传，而且还实现了用户的实时导航功能。

为解决上述问题，本发明是通过以下方案实现的：

一种基于回传通信信号体制的卫星导航实现方法，包括如下步骤：

a)根据用户容量和导航的精度确定测距码；

b)对所需传输的用户通信信息和测距码进行差错控制编码后形成基带信号；

c)将编码后的基带信号信息进行烫金码扩频和二进制偏置载波调制；

d)将扩频和调制后的基带信号上变频到C波段，并经功率发大后通过发射天线发射出去；

e)上述信息经过4-6颗CAPS卫星转发后，被地面接收站的4-6面接收天线接收，其中1面接收天线对应1颗卫星；

f)接收天线接收下来的4-6路信号采用合路器合成，合成后的信号经过下变频后变为基带信号送入数据处理单元；

g)数据处理单完成基带信号的解扩、解调和测距后获得用户通信信息和测距信息ρ_i；

h)利用已知的地面接收站4-6面接收天线的位置精确通过网络实时获得的卫星位置和卫星速度这两项星历信息、以及上述获得的测距信息ρ_i，通过定位方程可求解出用户的三维信息其中上述定位方程为：