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TDDM-GNSS信号同步技术研究
  • 项目名称:TDDM-GNSS信号同步技术研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:61101070
  • 申请代码:F010203
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:李洪
  • 依托单位:清华大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

为避免导航电文对全球导航卫星系统(GNSS)捕获、跟踪性能的影响,在GNSS现代化过程中提出了时分数据调制技术(TDDM)。与以往GNSS信号不同,采用该技术后的GNSS信号(TDDM-GNSS信号)导航电文仅调制奇码片而不调制偶码片。这种差异化的码片调制方式使得已有的GNSS信号同步技术不再适用。为此,本课题提出了"分离-融合"的研究思想首先通过控制本地信号的方式实现TDDM-GNSS信号奇、偶码片分离,然后根据奇、偶码片各自的特点分别采用不同的信号处理方法,最后再通过数据融合的方式合并奇、偶码片能量。在该研究思想指导下,有望研究出既与TDDM-GNSS信号相适应又能充分发挥TDDM技术优势的信号同步方法。研究成果有望提高导航系统在微弱信号环境下的工作能力,弄清TDDM技术对导航信号性能的影响,为将来开展GPS新型授权信号M码(首个采用TDDM技术的信号)导航对抗技术研究提供理论依据。

结论摘要:

在全球导航卫星系统(GNSS)的发展过程中,为了提高导航信号的接收性能,提出了一种时分数据调制技术(TDDM)。该技术仅调制导航信号扩频序列的奇码片而不调制其偶码片。这种差异化的调制方式使得已有的导航信号同步技术,包括伪码捕获和跟踪技术,不再适用或不能充分发挥该调制方式的优势。为此,本项目采用奇偶码片“分离-融合”的研究思路,以已采用了该技术的GPS L2C信号和M码信号为例,研究了相应的伪码捕获和跟踪技术。提出了伪码交错、复合码、双码片步长快速捕获算法,基于码多普勒与本地钟偏补偿的高灵敏度捕获方法,以及基于电文比特预测的高灵敏度跟踪算法。所提出的伪码交错、复合码、双码片步长捕获算法,不仅解决了频域相关技术对TDDM-GNSS信号的适用性问题,而且减小了捕获运算量、提高了捕获速度、缩短了捕获时间;基于码多普勒与本地钟偏补偿的高灵敏度捕获方法,有利于发挥TDDM-GNSS信号偶码片无导航电文的优势,减小码多普勒和钟偏对长时预检测积分的影响,提高信号捕获灵敏度;基于电文比特预测的高灵敏度跟踪算法,可更为充分地利用导航信号能量,进一步提高信号跟踪灵敏度。本项目所提出的新算法,初步解决了TDDM-GNSS信号(包括目前的GPS L2C、M码信号)的同步问题,同时对将来进一步深入开展TDDM-GNSS信号同步技术研究、TDDM类导航信号设计具有一定的借鉴意义。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
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