[发明专利]基于相关函数重构的BOC无模糊跟踪方法

说明书

本发明提出一种基于相关函数重构的BOC无模糊跟踪方法,包括：根据BOC信号调制得到形状码向量；根据扩频码得出BOC信号相关函数通用模型；根据拆分原理获得两路本地码参考波形，并通过拆分得到的两路本地码参考波形得到本地码参考的数学表达式，结合形状码向量得到本地码与接收信号的互相关函数；重构获得无模糊的相关函数；根据相关函数得到码跟踪环路，并获得鉴相器输出和码跟踪误差方差。本发明在本地产生BOC信号，通过将本地的BOC信号拆分为两个单元，和接收信号分别进行互相关，基于相关函数重构思想，得到一个只有窄的无旁峰的相关波形。在跟踪鉴相输出时只有一个零点，避免了跟踪收敛到错误的零点上，解决了传统跟踪环路的跟踪模糊性。

技术领域

本发明属于卫星信号调制领域，具体涉及一种基于相关函数重构的BOC无模糊跟踪方法。

背景技术

由于全球导航卫星系统快速发展，现有BPSK调制信号的频带越发拥挤。二进制偏移载波调制(Binary Offset Carrier，BOC)调制被广泛的应用于北斗、伽利略以及GPS等新一代卫星导航系统中。这种调制方法可以描述为用一个正弦方波或者余弦方波调制伪随机码。相比于传统的BPSK调制信号，BOC调制信号使得频谱能量由载频附近搬移到频带两边，避免了信号频谱混叠，使得在有限的导航频段内实现频谱分离和频谱共享，充分利用了频带资源。此外， BOC调制信号的自相关函数的相关峰要比BPSK调制信号的相关峰更加尖锐，在理论上具有更高的码跟踪精度、更好的抗多径、抗热噪声的性能。但是由于BOC信号的自相关函数具有多个副峰，在经过跟踪环路鉴别器时会出现多个过零点。如果跟踪过程中收敛到错误的跟踪点，将造成巨大的跟踪误差，直接影响到伪距的测量。现有解决跟踪模糊的方法主要有BPSK-Like、 Bump-Jumping(BJ)、Side-peak Cancellation(SC)。BPSK-Like采用BPSK的方案来处理 BOC信号，无法发挥BOC信号窄主峰在高精度跟踪和抗多径方面的优势。BJ通过在传统的跟踪环路中增加相关器监测偏离主峰的两个副峰的幅度，判断鉴相器是否发生误锁。虽然硬件实现简单，但逻辑判断过程慢且不适合副峰较多的高阶BOC调制信号。SC包括SCPC(Sub Carrier Phase Cancellation)、ASPeCT(Auto-correlation Side-Peak Cancellation Technique)和PCF (Pseudo Correlation Function)(1)SCPC需要更多的相关器，但是性能和却和BPSK-Like方法相同一样。(2)ASPeCT无模糊跟踪性能好，但是只适用于Sine-BOC(n,n)信号。(3)PCF 方法只适用于Sine-BOC(2n,n)信号。这些都只是针对正弦调制的BOC信号，不适用于余弦调制的BOC信号，也不能提供一种更为通用的解决无模糊跟踪方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于相关函数重构的BOC无模糊跟踪方法，以解决调制信号自相关函数多峰性引起的跟踪模糊问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于相关函数重构的BOC无模糊跟踪方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1.根据BOC信号调制得到形状码向量；

步骤S2.根据扩频码得出BOC信号相关函数通用模型；

步骤S3.根据拆分原理获得两路本地码参考波形，并通过拆分得到的两路本地码参考波形得到本地码参考的数学表达式，结合形状码向量得到本地码与接收信号的互相关函数；

步骤S4.重构获得无模糊的相关函数；

步骤S5.根据相关函数得到码跟踪环路，并获得鉴相器输出和码跟踪误差方差。