《新型衛星導航信號接收模糊減輕技術研究》是依託湖北大學，由周艷玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型衛星導航信號接收模糊減輕技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周艷玲
- 依託單位：湖北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新型衛星導航信號BOC及其擴展信號廣泛套用於全球導航衛星系統中，減輕BOC信號的捕獲和跟蹤模糊，是有效發揮其高精度和抗干擾優點的前提條件。目前關於CosBOC和ALTBOC信號的模糊減輕技術研究相對薄弱，是亟待解決關鍵難題。有鑒於此，本項目按照以下步驟展開:（1）針對CosBOC和ALTBOC信號，以時域碼片波形最小矩形單元為基準波形，待定波形向量，構造多電平輔助參考信號，與接收信號進行互相關，避免了過度增加接收機複雜度。（2）根據接收機結構和互相關函式，提出能準確反映模糊減輕能力、捕獲機率和跟蹤精度的評價指標，並求出其相應的解析表達式。（3）研究多目標智慧型最佳化算法，以模糊減輕能力作為目標函式，以捕獲機率和跟蹤精度作為約束條件，運用多目標最佳化算法求解出本地多電平輔助參考波形的波形向量。本項目可解決CosBOC和ALTBOC信號的捕獲和跟蹤模糊，同時可保證系統性能總體最優，具有實際工程意義。
結題摘要
二進制偏移載波（Binary Offset Carrier, BOC）信號調製廣泛套用於全球導航衛星系統中，減輕BOC信號的跟蹤模糊和提高其抗多徑干擾能力是有效發揮其高精度定位的關鍵環節。本項目研究正弦相位二進制偏移載波調製(Sine-phased BOC，SinBOC)、餘弦相位二進制偏移載波調製（Cosine-phased BOC, CosBOC）和交替偏移載波調製（Alternative BOC, AltBOC）的跟蹤模糊減輕和抗多徑干擾技術，並分析了相關性能。 在跟蹤模糊減輕方面：針對AltBOC信號和CosBOC信號各提出了一種基於偽相關方法的本地參考波形設計方法，有效地解決了其跟蹤模糊問題，跟蹤性能和抗多徑干擾性能整體上優於BPSK方法；針對CosBOC信號基於加權組合相關函式，採用最小二乘法最佳化目標獲得加權係數，以產生無模糊跟蹤函式，完全消除CosBOC信號的跟蹤模糊，同時保留其尖銳主峰，使其保持了良好的跟蹤性能，且對中等和較長多徑干擾有良好的抗多徑能力。 在抗多徑干擾方面：針對SinBOC信號提出了碼相關參考波形方法，消除了跟蹤模糊同時能較好地抑制中長延遲多徑信號的干擾；研究了基於多門延遲結構方法對多徑干擾抑制效果，推導了頻寬受限時多門延遲結構的多徑誤差的數學表達式，以多徑誤差包絡面積最小作為目標函式，最佳化了該結構中早遲門係數，並通過數值仿真結果表明該方法的多徑干擾抑制能力整體上優於窄相關和高解析度相關器方法。 另外，研究北斗衛星導航原理的並搭建一種基於SOC硬體平台的導航接收機系統。實驗測試接收機定位精度與手機GPS定位精度相當。 以上研究結果均可以套用於北斗、GPS和Galileo系統中相關信號上，具有較好的科學意義和套用價值。
