基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法

    技术2025-05-16  32


    本申请涉及导航,特别是涉及一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法。


    背景技术:

    1、目前典型的卫星导航系统信号体制类似,发射的信号为bpsk信号或boc信号。boc信号通过使用二进制正余弦副载波实现了军民信号的频谱分离,但是这种信号体制也存在一定的局限性,比如自相关函数边峰幅度较高,在捕获和跟踪时易发生误锁现象,降低了卫星导航信号的接收性能。未来随着低轨卫星导航增强信号的加入,卫星导航信号数量进一步增加,势必带来兼容性和抗干扰性能方面的挑战,对卫星导航增强信号体制提出新的要求。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法。

    2、一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法,所述方法包括:

    3、根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数和第二参数;

    4、根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式;其中,所述双曲线信号的表达式为频率随时间变化的周期函数;

    5、将扩频信号与所述双曲线信号的副载波相乘,得到基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号。

    6、在其中一个实施例中,还包括:根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数f0和第二参数m分别为:

    7、

    8、

    9、其中,fl表示初始频率,fh表示最大频率。

    10、在其中一个实施例中,还包括:根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式为:

    11、

    12、其中,s(t)表示双曲线信号的表达式,t表示周期。

    13、在其中一个实施例中,基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式为:

    14、

    15、其中,signalboc_hfm为基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式,c(t)表示扩频信号,sc(t)表示副载波信号,sign(·)表示符号函数。

    16、一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制装置,所述装置包括:

    17、参数设置模块,用于根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数和第二参数;

    18、双曲线表达式构建模块,用于根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式;其中,所述双曲线信号的表达式为频率随时间变化的周期函数;

    19、导航信号生成模块,用于将扩频信号与所述双曲线信号的副载波相乘,得到基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号。

    20、在其中一个实施例中,所述参数设置模块还用于根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数f0和第二参数m分别为:

    21、

    22、

    23、其中,fl表示初始频率,fh表示最大频率。

    24、在其中一个实施例中,双曲线表达式构建模块还用于根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式为:

    25、

    26、其中,s(t)表示双曲线信号的表达式,t表示周期。

    27、在其中一个实施例中,基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式为:

    28、

    29、其中,signalboc_hfm为基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式,c(t)表示扩频信号,sc(t)表示副载波信号,sign(·)表示符号函数。

    30、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

    31、根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数和第二参数;

    32、根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式;其中,所述双曲线信号的表达式为频率随时间变化的周期函数;

    33、将扩频信号与所述双曲线信号的副载波相乘,得到基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号。

    34、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

    35、根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数和第二参数;

    36、根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式;其中,所述双曲线信号的表达式为频率随时间变化的周期函数;

    37、将扩频信号与所述双曲线信号的副载波相乘,得到基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号。

    38、上述基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法,与传统boc调制相比,基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法在每个周期都有一个频率随时间变化的二进制副载波,这就改变了扩频码信号在时域和频域的特性,从而使得导航信号具有更好的频谱特性,随着带宽的增加,导航信号的主峰变得更为尖锐,旁瓣也随之下降,以及更佳的干扰跟踪性能,以满足卫星导航信号数量增加时的导航性能。



    技术特征:

    1.一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据双曲线调频信号的最大频率和最小频率,构建第一参数和第二参数,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式为:

    5.一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制装置,其特征在于,所述装置包括:

    6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述参数设置模块还用于根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数f0和第二参数m分别为:

    7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,双曲线表达式构建模块还用于根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式为:

    8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号的时域表达式为:

    9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。


    技术总结
    本申请涉及一种基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号调制方法。所述方法包括:根据双曲线调频信号的最大频率和初始频率,构建第一参数和第二参数;根据所述第一参数和所述第二参数,构建双曲线信号的表达式;其中,所述双曲线信号的表达式为频率随时间变化的周期函数;将扩频信号与所述双曲线信号的副载波相乘,得到基于周期二进制双曲线调频副载波的导航信号。采用本方法能够获得更佳的干扰跟踪性能,以满足卫星导航信号数量增加时的导航性能。

    技术研发人员:黄新明,张树干,李井源,欧钢,倪少杰,肖伟,叶小舟,赵雄,龚德,唐慧涛
    受保护的技术使用者:中国人民解放军国防科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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