北斗卫星导航小论文提纲

论文题目：北斗卫星导航B1C信号跟踪算法的研究与实现

摘要：随着我国北斗卫星导航系统的不断完善,北斗B1C信号作为北斗卫星播发的新型民用卫星信号,已经正式为全球用户提供导航、定位等服务。卫星信号的跟踪是信号接收设备对卫星信号同步过程中的关键技术,直接影响接收设备提取导航数据的准确性,决定接收设备的整体性能。因此,北斗B1C信号跟踪算法的研究和实现具有重要的意义。本文基于国内外Binary Offset Carrier（BOC）与Multiplexed Binary Offset Carrier（MBOC）卫星信号跟踪算法,结合北斗B1C信号的特性,进行了北斗B1C信号跟踪算法研究与实现。主要工作如下:1、研究了北斗B1C信号的组成分量和特性。根据B1C信号的伪码生成方式、数据信息编码方式以及信号调制原理,分析了B1C信号的功率谱、相关性以及抗多径性能等特性,并进行了MATLAB仿真验证。2、基于典型的延迟锁定环路结构,研究了卫星信号的跟踪原理。卫星信号的跟踪结构主要由载波频率跟踪环路、载波相位锁定环路以及伪码跟踪环路组成,分析了这些环路的性能,比较了各种环路的鉴别器算法以及环路的总体误差。3、根据北斗B1C信号的特性,基于伪相关函数跟踪算法,提出了适用于北斗B1C信号的BOC（1,1）联合跟踪算法以及Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier（QMBOC）联合跟踪算法,这两种跟踪算法充分利用了北斗B1C信号的能量,提高了跟踪精度。将这两种跟踪算法与伪相关函数跟踪算法进行仿真分析,两种联合跟踪算法比伪相关函数跟踪算法精度更高。在信噪比较高的情况下,QMBOC联合跟踪算法跟踪精度更高;在信噪比较低的情况下,BOC（1,1）联合跟踪算法跟踪精度较高,稳定性更好。4、完成了北斗B1C信号跟踪算法的实现。对跟踪算法整体功能模块进行了详细地划分,完成了各模块的FPGA设计与DSP设计,给出了模块的RTL模块图及其各端口的详细说明,并利用modelsim仿真器对各模块进行了仿真验证,验证了各个模块设计的正确性。

关键词：北斗B1C信号;跟踪算法;伪相关函数;联合跟踪

学科专业：电子科学与技术

致谢

摘要

ABSTRACT

中英文对照缩略词表

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外导航信号跟踪算法的研究现状

1.2.1 国外导航信号跟踪算法的研究现状

1.2.2 国内导航信号跟踪算法的研究现状

1.3 论文结构与研究内容

2 B1C信号数学模型与特性分析

2.1 概述

2.2 B1C信号组成分量

2.2.1 B1C信号的伪码

2.2.2 B1C信号的调制方式

2.2.3 B1C信号的导航电文

2.3 B1C信号特性分析

2.3.1 B1C信号功率谱分析

2.3.2 B1C信号相关特性

2.3.3 B1C信号抗多径分析

2.4 本章小结

3 卫星信号跟踪的基本原理和误差分析

3.1 卫星信号接收机结构

3.2 卫星信号跟踪原理

3.3 卫星信号跟踪环路性能分析

3.3.1 频率锁定环路性能分析

3.3.2 相位锁定环路性能分析

3.3.3 码跟踪环路性能分析

3.4 本章小结

4 北斗B1C信号伪码跟踪算法的研究

4.1 概述

4.2 新型导航信号跟踪算法

4.2.1 ASPe CT算法

4.2.2 PCF跟踪算法

4.2.3 TM61跟踪算法

4.2.4 新型导航跟踪算法的对比分析

4.3 BOC(1,1)信号联合跟踪算法

4.3.1 算法原理分析

4.3.2 算法仿真验证

4.4 QMBOC信号联合跟踪算法

4.4.1 算法原理分析

4.4.2 算法仿真验证

4.4.3 算法对比分析

4.5 本章小结

5 北斗B1C信号跟踪算法的实现

5.1 开发环境

5.2 B1C信号跟踪算法的FPGA模块设计

5.2.1 跟踪控制模块

5.2.2 载波NCO模块

5.2.3 伪码生成器模块

5.2.4 子载波与调制符生成器模块

5.2.5 相关累加模块

5.2.6 EMIF接口模块

5.3 B1C信号跟踪算法的DSP软件设计

5.3.1 联合载波控制模块

5.3.2 联合伪码控制模块

5.4 本章小结

6 结论

参考文献