[发明专利]用于利用蜂窝CDMA信号导航的SDR

说明书

一种使用机会信号(SOP)增强的GNSS为GNSS实施方案面临的技术问题提供各种技术解决方案。SOP可增强或以其它方式启用不可用导航，例如每当GNSS信号变得不可访问或不可信时。地面SOP丰富多样且在不同几何配置下可用，且可用于通过减小VDOP来改进GNSS。VDOP可通过采用具有固有地低仰角且可自由使用的现有地面SOP，尤其是蜂窝码分多址(CDMA)信号来减小。

相关申请和优先权要求

本申请是2016年2月12日申请且标题为《导航蜂窝CDMA软件定义无线电(NAVIGATION CELLULAR CDMA SOFTWARE-DEFINED RADIO)》的美国临时申请案第62/294,758号的相关和权利要求优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

政府资助声明

本文中的主题在政府支持下根据授权(或合同)第N00014-16-1-2305号进行研发，所述授权标题为《在GPS挑战环境中用于弹性和精确导航的合作机会框架(ACollaborative Opportunistic Framework for Resilient and Accurate Navigationin GPS-Challenged Environments)》，由海军研究办公室资助。政府对本文中的主题享有某些权利。

背景技术

全球导航卫星系统(Global navigation satellite system；GNSS)位置解决方案由于缺乏人造卫星(satellite vehicle；SV)角度分集而遭受高垂直精度衰减(verticaldilution of precision；VDOP)。用于分析GNSS SV的空间几何结构的质量的普遍量度是几何精度衰减(geometric dilution of precision；GDOP)的参数，即水平精度衰减(horizontal dilution of precision；HDOP)、时间精度衰减(time dilution ofprecision；TDOP)以及VDOP。GNSS导航解决方案可通过选择GNSS SV配置得到改进以减小或最小化所述GDOP。虽然GNSS SV的额外可观测量通常改进GNSS导航解决方案，但解决方案的VDOP通常比HDOP质量更差。GNSS解决方案可通过地面发射器来扩增，所述地面发射器例如通过使用LocataLites来发射减小VDOP的GPS类信号。然而，这些地面发射器通常需要安装额外的专有基础设施。期望提供改进GNSS解决方案而不需要安装专有基础设施。

附图说明

图1是根据至少一个实施例的机会信号(signal of opportunity；SOP)GNSS系统的图式。

图2包含根据至少一个实施例的VDOP减小曲线图。

图3包含根据至少一个实施例的DOP曲线图。

图4包含根据至少一个实施例的无人机(unmanned aerial vehicle；UAV)轨迹。

图5描绘根据至少一个实施例的现场实验配置。

图6描绘根据至少一个实施例的实验设定GPS SV空中分布图。

图7描绘根据至少一个实施例的实验设定塔位置和椭圆体。

图8是根据至少一个实施例的前向链路调制器的框图。

图9是根据至少一个实施例的前向链路同步信道编码器的框图。

图10是根据至少一个实施例的同步消息结构的框图。

图11是根据至少一个实施例的前向链路寻呼信道编码器的框图。

图12是根据至少一个实施例的寻呼信道消息结构的框图。

图13是根据至少一个实施例的载波消除和相关阶段的图形的框图。