[发明专利]一种用于卫星导航定位系统降低信号发射功率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于卫星导航定位系统降低信号发射功率的方法，尤其适用于信号发射功率受限的条件下。

背景技术

每一种全球导航定位系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，如美国的GPS、欧洲的GALILEO以及俄罗斯的GLONASS，根据自身的系统结构、定位方式以及调制方式的不同都会有自己独特的信号发射功率高效、综合利用。

目前国外的GNSS系统均采用扩频调制技术，从信号功率谱密度函数的角度进行剖析，GNSS导航信号扩频调制功率谱密度函数直接影响着信号发射功率的有效分配与利用；而扩频码的设计与生成是扩频调制的核心技术。

国外的GNSS系统中所使用的扩频码主要有两种：短粗码与长精码。短粗码重复周期短，易于GNSS接收机捕获，但定位精度低；长精码重复周期长，需在短粗码的引导下进行长精码的捕获，但定位精度高。由于这两种扩频码存在较好的互补性，故常将它们分别调制在同一载波的两条正交支路上搭配使用。

在工程实现中，卫星发射功率的大小是以卫星发射信号的最高谱线达到某一个门限值来作为衡量标准。短粗码的码钟频率较低，信号的功率集中在较窄频带内的少数谱线上，扩频码钟频率越低，谱线高度越高，实际所需的发射功率越高；而长精码的码钟频率较高，信号的功率分散在较宽频带内的众多谱线上，扩频码钟频率越高，谱线高度越低，实际所需的发射功率越低。因此，发射短粗码所需的较高功率抬高了发射信号所需的整体发射功率，与发射长精码所需的较低功率相比，形成了发射功率的浪费，如图1所示。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于卫星导航定位系统降低信号发射功率的方法，克服信号产生与发射过程中由于发射短粗码所需较高功率而造成发射功率的浪费。

技术方案

一种用于卫星导航定位系统降低信号发射功率的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1生成导航电文：按导航电文设计及排列格式，生成导航电文比特信息P_data；

步骤2生成长精码：生成循环周期为T_{long_code}秒，速率为F_{long_code}MHz，循环周期内码片长度为L_{long_code}＝T_{long_code}*F_{long_code}的长精码P_{long_code}＝X₁+X₂，其中，符号“+”表示摩尔加运算，X₁和X₂表示两个伪随机序列生成的多项式；

步骤3生成短精码：确定短精码的速率与长精码一致为F_{long_code}MHz，码周期T_{short_code}满足条件T_{short_code}＜T_{long_code}/10，码片长度为L_{short_code}＝T_{short_code}*F_{long_code}，其短精码P_{short_code}＝X’₁+X’₂，其中，符号“+”表示摩尔加运算，X’₁、X’₂分别为由X₁、X₂生成多项式产生的伪随机序列按L_{short_code}长度截短所得；

步骤4扩频调制：将导航电文比特信息分别与长精码与短精码进行扩频调制，分别得到长精码扩频调制信号S_long和短精码扩频调制信号S_short：

S_long＝P_{long_code}+P_data

S_short＝P_{short_code}+P_data

步骤5载波调制：采用载波信号S_carrier对生成的长精码扩频调制信号S_long和短精码扩频调制信号S_short进行载波调制，完成扩频信号频谱在载波频段上的搬移，得到卫星导航定位系统发射的调制信号：