北斗B1C和B1I信号协同捕获算法研究

【摘要】：北斗三号系统新增的B1C信号与原有的B1I信号同时在MEO/IGSO卫星上播发,并且工作在同一基准时钟源下,因此B1C与B1I信号之间的联合处理也就具有了理论上的可行性,而且多频点联合处理也是国内外GNSS研究人员的重点关注方向。捕获是基带信号处理的开端,主要是为了获取粗略的载波多普勒和码相位的估计值,而比特同步是进一步对载波多普勒和码相位进行搜索估计,可以视为精捕获过程,这也是本文提出协同捕获这一概念的由来。B1C信号分为含有导航电文的数据信号和不含电文信息的导频信号,针对导频信号不存在随机比特跳变的特点,本文首先提出基于分段折叠的B1C导频信号直接捕获算法,以及针对前者单次FFT点数过大而设计的分段折叠和分段FFT技术结合的捕获算法。通过对仿真数据和北斗19号卫星真实信号进行测试,发现基于分段折叠和分段FFT技术的捕获算法可以保持较高的信噪比增益和捕获灵敏度,同时适合基于GPU平台的软件接收机设计。接着,针对B1I信号的比特同步问题,本文提出基于B1C信号的辅助比特同步方法,通过理论分析得出在计算复杂度方面该辅助方法比直接比特同步方法更有优势。