[发明专利]基于合成相关函数的MBOC调制信号无模糊多径抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于合成相关函数的MBOC（Multiplexed Binary Offset Carrier--MBOC）调制信号无模糊多径抑制方法，属于利用合成相关函数方法来消除MBOC调制信号存在的模糊度问题，进而实现MBOC调制信号的无模糊多径抑制的技术领域。

背景技术

新一代的美国GPS(Global Positioning Satellite)系统、欧盟的Galileo系统以及中国的“北斗二代”导航系统中的信号都将采用二进制偏移载波（Binary Offset Carrier--BOC）调制方式，BOC调制信号具有分裂形式的频谱，可减小同频段各个导航信号间的相互干扰，且BOC信号相关函数主峰较窄，能够保证更好的系统性能。复合二进制偏移载波（Multiplexed Binary Offset Carrier--MBOC）调制信号作为其中的一种，也被广泛用于GPS L1C频段以及“北斗二代”的B1频段，然而在MBOC信号在进行跟踪时，由于其自相关函数的多峰性，将导致其鉴别曲线有过个过零点，直接影响测量结果。与此同时现代化导航系统均提供了多频电离层校正能力，对流层、星历等误差因素也逐渐降低，而BOC信号的多径误差表现为时间和空间的弱相关性，不利于采用差分技术消除，已成为新一代卫星导航系统最重要的测量误差来源。

为了解决BOC信号的跟踪模糊问题，目前主要有以下几种方法：（1）Bump-jumping技术，通过在本地增加远超前和远滞后两路相关器，以保证即时码与自相关函数的主峰对准、完成BOC信号的跟踪，但是这种算法要以一定的信噪比为前提，否则产生错误跟踪的概率很高；（2）BPSK-like技术，将本地BOC信号当作两个BPSK(Binary Phase Shift Key)信号之和，分别对两个BPSK信号进行相关得到类似BPSK信号的无模糊相关函数，但是该方法降低了BOC信号的跟踪精度和抗多径能力；（3）自相关边峰消除技术（Autocorrelation Side-Peak Cancellation Technique--ASPeCT）,在本地产生PRN(Pseudo Random Noise)码和经副载波调制的PRN码，分别和接收信号作相关运算后再进行旁瓣相消处理以抑制副峰，该性能较好，但是仅适用于Sine-BOC（n，n）信号；（4）伪相关函数法（Pseudo-Correlation Function--PCF）,在本地采用两个特别设计的信号与接收的BOC信号进行相关，然后进行非线性处理，得到无模糊相关函数，实现无模糊跟踪；（5）副载波相位消除法（Sub Carrier Phase Cancellation--SCPC），通过在接收机内部使用相互正交的两路本地辅助信号，然后进行平方相加，得到类似于BPSK信号曲线的无模糊相关函数，但是这种方法在处理MBOC信号时复杂度会增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决MBOC调制信号跟踪时存在的模糊度以及多径抑制的问题，提出了基于合成相关函数的MBOC调制信号的无模糊多径抑制方法，首先根据MBOC信号的特点得出其自相关函数，在将其自相关函数分解为多个子相关函数，由各个子相关函数合成得到新的相关函数，再将strobe技术的抗多径原理应用于无副峰的相关函数中，提出一种由两组不同间隔EML(Early Minus Late)的线性组合实现无模糊抗多径的抑制技术，最终实现无模糊跟踪并得到较好的多径抑制效果。

一种基于合成相关函数的MBOC调制信号的无模糊多径抑制方法，包括以下几个步骤：

步骤一：根据MBOC调制信号的特点，得出其信号表达式；

步骤二：根据步骤一得出MBOC调制信号表达式，得到MBOC调制信号自相关函数，再将MBOC调制信号的自相关函数分解为若干个子相关函数；

步骤三：根据步骤二中所得出的各个子相关函数的特点，通过各个子自相关函数合成得到新的相关函数，消除MBOC信号的边峰，实现无模糊跟踪；

步骤四：将strobe技术的抗多径原理应用于新的自相关函数中，提出一种由两种不同间隔EML的线性组合实现多径抑制，最终实现无模糊跟踪并得到较好的多径抑制效果。

本发明的优点在于：

（1）本发明通过分解MBOC信号的自相关函数得到子相关函数，再对各个子相关函数进行组合得到新的MBOC信号自相关函数，消除了原MBOC信号自相关函数的边峰，实现了无模糊跟踪；

（2）本发明通过strobe技术抗多径的原理，提出了通过不同间隔EML的线性组合实现无模糊抗多径的效果。