恒包络载波复用技术在Compass系统中的应用研究

摘要

现代化的GPS和新建的Galileo卫星导航系统都采用恒包络载波复用技术实现了同一频点上多个导航信号的恒包络调制。根据Compass系统最新公布的导航信号及频率计划，B1、B2、B3每个频段都将发播4个下行导航信号，目前这些信号的功率分配及复用方式尚未确定。为了在不额外增加星上高功率发射载荷实现难度的前提下，提高频谱利用率和功率利用率，研究高效实用的恒包络载波复用技术具有重要意义。本文分别针对Compass系统三个频段的信号设计，提出了功率分配及最优复用方式建议。本文首先比较了适用于4个信号的恒包络载波复用技术——互复用(Interplex／CASM)、多数表决(Majority-Vote)及AltBOC调制技术;然后根据接收机PLL(锁相环)热噪声误差和数据解调误码率的边界条件，确定了信号数据及导频通道的功率分配范围，提出了两种可行的分配方案;本文接着对Compass三个频段可以采用的复用方式分别进行了分析：对于B1频段，首先由优选的B1-C信号MBOC实现方式确定了B1-C信号的数据及导频通道功率分配比，在此基础上对B1信号两种不同的功率分配方案下互复用和多数表决方法的复用效率进行了比较;对于B3频段，则首先确定了B3信号的数据／导频通道功率比，并对B3-A信号不同功率分配方案下的复用效率进行了比较;对于B2频段，则比较了三种复用技术的复用效率，表明在各信号功率分配相同的条件下，采用AltBOC方式的复用效率最高。最后，本文提出了Compass三个频段宜采用的最优复用方法及其实现方式建议，并给出了所建议方式下合成信号的功率谱。