第1章 绪论 1
1.1 本章引言 2
1.2 卫星导航系统的发展与现状 4
1.2.1 GNSS的前身 4
1.2.2 GPS及其现代化 6
1.2.3 GLONASS及其现代化 7
1.2.4 Galileo系统 8
1.2.5 北斗卫星导航系统 9
1.3 导航信号的重要性 11
1.4 卫星导航信号体制的发展 12
1.4.1 GPS信号体制的发展 12
1.4.2 Galileo系统信号体制的发展 13
1.4.3 北斗系统信号体制的发展 14
参考文献 16
第2章 卫星导航信号的结构 21
2.1 本章引言 22
2.2 卫星导航的基本原理 22
2.2.1 通过测距信号确定位置 22
2.2.2 位置估计的线性化方法 25
2.2.3 用户位置的精度 25
2.2.4 伪距的测量 26
2.3 卫星导航信号的关键要素 27
2.4 载波频率的选择 27
2.5 信号的发射功率 32
2.6 信号的极化方式 35
2.7 信号的多址接入 37
2.8 信号的扩频调制 38
2.9 扩频序列与二次编码 41
2.9.1 扩频序列的偶相关与奇相关 41
2.9.2 扩频序列的构造 43
2.9.3 扩频调制对码相关性的影响 46
2.9.4 二次编码 48
2.10 导频信道与数据信道 49
2.10.1 导频信道的作用 49
2.10.2 数据信道与导频信道的功率分配 52
2.11 多路复用 53
2.12 电文结构与信道编码 54
2.12.1 电文结构 54
2.12.2 信道编码 55
参考文献 57
第3章 直接序列扩频的基本性质 61
3.1 本章引言 62
3.2 扩频调制信号模型 63
3.3 扩频调制信号的时域特性 65
3.3.1 信号相似性的度量方式 65
3.3.2 互相关函数与自相关函数 66
3.3.3 周期信号的相关函数 66
3.3.4 扩频信号的互相关函数 67
3.3.5 阶状码调制信号的互相关函数 69
3.4 扩频调制信号的频域特性 74
3.4.1 功率谱密度 74
3.4.2 无电文调制的扩频信号功率谱 74
3.4.3 带电文调制的扩频信号功率谱 77
3.4.4 非周期扩频信号的功率谱 77
3.4.5 阶状码调制信号的功率谱 78
3.4.6 互功率谱密度 79
3.4.7 功率谱密度的归一化 79
参考文献 80
第4章 卫星导航中的扩频调制技术 81
4.1 本章引言 82
4.2 BPSK-R调制 84
4.3 BOC调制 87
4.3.1 BOC调制的定义 87
4.3.2 BOC信号的功率谱密度 89
4.3.3 BOC信号的自相关函数 91
4.3.4 正弦与余弦相位BOC调制在特性上的差别 93
4.4 BCS调制 97
4.5 CBCS调制 99
4.5.1 CBCS信号的定义 99
4.5.2 CBCS信号的自相关函数 101
4.5.3 CBCS信号的功率谱密度 102
4.5.4 CBCS信号的互相关偏差 104
4.6 TMBCS与QMBCS调制 107
4.7 MBOC调制 107
4.7.1 TMBOC调制 109
4.7.2 CBOC调制 110
4.7.3 QMBOC调制 112
4.8 分裂谱信号的处理模糊度 114
4.8.1 问题描述 114
4.8.2 串行捕获策略下的误捕概率 115
4.8.3 并行捕获策略下的误捕概率 117
4.8.4 消除模糊度的方式 120
4.9 其他的扩频调制方式 123
4.9.1 AltBOC调制 123
4.9.2 MSK调制 126
4.9.3 GMSK调制 130
4.9.4 SRRC扩频波形 130
4.9.5 PSWF扩频波形 132
4.9.6 带宽受限扩频调制技术小结 133
参考文献 133
第5章 导航信号扩频调制的性能分析 139
5.1 本章引言 140
5.2 接收信号的基带等效表达 142
5.2.1 扩频信号的复包络表示 142
5.2.2 信号与噪声加干扰的功率谱 143
5.3 扩频码跟踪误差的下界 144
5.3.1 码跟踪误差的Cramér-Rao下界 144
5.3.2 高斯白噪声环境下的CRLB 145
5.4 卫星导航接收机的信号处理模型 147
5.4.1 预检测积分 147
5.4.2 捕获 148
5.4.3 码跟踪 149
5.4.4 载波跟踪 150
5.5 热噪声与干扰下的测距性能 151
5.5.1 问题模型 152
5.5.2 鉴相器输出的统计特性 153
5.5.3 非相干处理下的跟踪误差 154
5.6 捕获、载波跟踪和数据解调的性能 158
5.7 抗多径性能 161
5.8 频谱兼容性 164
5.8.1 频谱分离系数 164
5.8.2 码跟踪频谱灵敏度系数 166
5.8.3 等效载噪比 168
参考文献 170
第6章 扩频信号恒包络复用的基本理论 173
6.1 本章引言 174
6.2 高功率放大器 175
6.3 恒包络复用的基本概念 175
6.3.1 恒包络信号 175
6.3.2 恒包络复用 176
6.4 相位映射表 180
6.5 恒包络复用的设计方程 181
6.6 恒包络复用的效率 184
6.7 恒包络复用信号的表示形式 184
6.7.1 恒包络合成信号的基信号 184
6.7.2 恒包络复用的相位线性组合形式 186
6.7.3 恒包络复用的交调构造形式 187
6.7.4 不同表示形式之间的联系 188
6.8 恒包络复用信号的功率谱密度 188
6.9 恒包络复用的实现方法 189
6.9.1 基于相位映射表的生成方法 189
6.9.2 基于相位合成的生成方法 190
6.9.3 基于交调构造法的生成方法 191
参考文献 192
第7章 扩频信号恒包络复用的构造方法 195
7.1 本章引言 196
7.2 QPSK复用 197
7.3 时分复用 199
7.4 POCET技术 202
7.5 正交乘积副载波调制 203
7.5.1 三路信号的QPSM复用 204
7.5.2 任意信号数量的情况 205
7.5.3 QPSM复用应用于CBCS信号 206
7.6 基于多数表决逻辑的复用 207
7.6.1 多数表决逻辑 207
7.6.2 等权值MV复用 208
7.6.3 利用时分复用实现非等权值MV 210
7.6.4 交错MV复用的相位映射表 212
7.7 双频联合恒包络复用 216
7.7.1 利用复副载波实现边带调制 216
7.7.2 基于方波复副载波的DCEM 217
7.8 ACE-BOC调制／复用技术 217
7.8.1 ACE-BOC信号的直接形式 218
7.8.2 相位旋转形式 220
7.8.3 典型功率配比下的ACE-BOC信号 222
7.9 恒包络复用技术的级联 225
7.9.1 InterVote 225
7.9.2 PocetVote 226
7.9.3 TD-A1tBOC 226
7.10 恒包络复用实现技术小结 227
参考文献 228
第8章 结束语 231
8.1 卫星导航信号的性能评估 232
8.2 卫星导航信号可能的发展趋势 234
缩略语 239