BD 基带处理算法

北斗接收机基带信号的捕获算法研究合肥工业大学 硕士学位论文 北斗接收机基带信号的捕获算法研究 姓名：任江涛 申请学位级别：硕士 专业：信号与信息处理 指导教师：夏传浩 20100401

北斗接收机基带信号的捕获算法研究
摘 要

“北斗一号＂卫星导航试验系统以区域卫星导航为目标，创建了中国第一

个卫星无线电系统，为中国现代化北斗全球系统的建设拉开了序幕。“北斗一号＂ 系统主要为中国及其周边地区提供快速定位、实时导航、简短通信、精密授时 等服务，对于满足国民经济、国防建设的需要，具有重大的经济和社会意义。
随着北斗卫星系统的逐步完善，导航接收机的大规模应用进入了实质性阶段。 基带信号处理模块是接收机性能的关键，扩频码同步与跟踪是影响接收机性能

的关键技术。研究北斗伪码捕获技术是实现导航接收机的工作基础。
本文主要任务是对基带信号的捕获算法进行相关研究。论文首先对开展本 课题研究的背景进行描述，简要介绍当今国内外卫星导航的发展现状以及现有 的伪码捕获算法。介绍了北斗“双星定位＂导航原理及北斗卫星的信号结构， 并对卫星信号模型进行了仿真。 第二部分首先提出了北斗接收机数字基带信号处理系统方案。文中对载频 与码相位分离算法进行详尽的分析。通过此算法，可以采用ＦＦＴ对多普勒频 偏和ＰＮ码相位进行并行捕获。在时域加窗，频域取重心或频域内插均可以使 频率得以精确估计。ＦＦＴ快速卷积相关，以及ＦＦＴ与循环卷积相结合的算法 可以有效提高ＰＮ码捕获的速度和精度。 最后，结合实际北斗接收机所需的检测概率和虚警概率的检测性能，在低 信噪比下，通过相干积分或非相干积分提高检测信噪比，达到满足要求的检测 性能。应用雷达信号处理中的二元积累准则可以在较低的信噪比下获得满足系 统要求的检测性能。 本文利用Ｍａｔｌａｂ对北斗接收机的设计方案及关键算法进行了仿真，对所

提出的卫星信号的捕获算法和信号检测给出了性能分析和仿真结果。理