[发明专利]基于最小频移键控脉冲的二进制编码符号优化调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种卫星导航技术领域的方法，具体涉及一种用于全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite Systems，GNSS)卫星导航信号的基于最小频移键控(Minimum Shift Keying，MSK)脉冲的二进制编码符号(Binary Coded Symbols，BCS)优化调制方法。

背景技术

卫星导航信号体制是导航系统顶层设计的关键环节，性能的好坏直接决定系统的导航定位、兼容与互操作性能。在导航信号体制的主要参数中，调制波形决定导航信号的功率谱包络，而功率谱包络表明了信号功率谱的全局特征，从而直接影响着码跟踪精度、门限和Gabor带宽，以及信号的频谱分离、抗干扰和抗多径等性能。因此设计高效的信号调制技术是一个重要的研究课题。

现有技术中Wei Liu et al在《MSK-Binary Coded Symbol modulations for global navigation satellite systems》(全球卫星导航系统的最小频移键控二进制编码符号调制)//IEICE Electronics Express，Vol.7，No.6，MAR252010，pp.421-427提出了最小频移键控二进制编码符号调制方法，该调制方法具有良好的码跟踪性能、抗干扰和抗多径能力，并且导航信号具有恒包络从而使得高功放能工作在饱和或近饱和状态来提高功放的效率，但是在上述文献中给出的最小频移键控脉冲调制下的二进制编码符号(MSK-Binary Coded Symbols，MSK-BCS)序列呈现出自相关函数旁瓣峰值与主峰非常接近并且衰减慢的特性，这样会使得接收机在信号捕获跟踪时不能很精确的锁定正确的主峰，从而造成误捕获或误跟踪。因此，寻求更好的最小频移键控脉冲调制下二进制编码符号序列对于提升导航系统的导航和定位能力有重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于最小频移键控脉冲的二进制编码符号优化调制方法，能够获得更好的自相关特性，在保证主瓣较尖锐的情况下使得旁瓣峰值远远小于主瓣峰值，从而提供更准确的捕获与跟踪性能，同时具有更优的抗多径、抗干扰、码跟踪性能和与其它导航信号兼容性能，实现导航信号恒包络，同时避免大幅度旁瓣的出现。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明在二进制编码符号基础上，将传统的扩频符号分裂为n个单元，每个单元采取MSK的符号脉冲波形来取代二进制值波形，通过选择合适的参数，从而实现既有二进制编码符号的抗干扰、抗多径及兼容性能，又能实现MSK调制的恒包络、提高功放效率及旁瓣衰减大等特点。

本发明具体包括以下步骤：

步骤一、计算MSK脉冲功率谱密度，即MSK信号的归一化功率谱密度(Power Spectral Density，PSD)，具体步骤如下：

1.1)MSK信号为：其中：P是载波功率，f_cc是载波中心频率，φ₀是恒定的相位偏移；

1.2)假设对应上述MSK信号的调制信号为：其中：c_k为PRN码，T_c为PRN码周期，p(t)为序列长度为n的脉冲波形，p(t)=12TscnTsc≤t≤(n+1)Tsc0else,]]>其中：T_sc＝T_c/n；