本申请涉及导航信号处理,特别是涉及一种伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成方法与装置。
背景技术:
1、低轨卫星导航系统采用的频段从传统l频段逐渐扩展到c频段、ka频段等更高的信号频段,另外,由于低轨卫星轨道低,运动速度快,导致用户接收到的低轨导航信号的多普勒频移大变大,可达几十甚至上百khz。在大多普勒频偏下,直接扩频调制的卫星导航信号难以满足大多普勒频移下的用户快速同步,需要研究支持大频偏下的低轨卫星导航信号体制。已有研究结果表明,线性调频体制相比于直接扩频体制具有更高的多普勒容限。通过联合伪随机码调相和线性调频载波的信号调制体制,可以实现大多普勒频移条件下的快速同步,但在多路信号互相关性能、信号高精度测量等方面,导致目前伪码调相-线性调频体制性能不如伪码直接扩频体制。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够解决目前伪码调相-线性调频体制性能问题的伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成方法和装置。
2、一种伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成方法,所述方法包括:
3、构建基于伪码调相-线性调频的时分可演进低轨卫星导航信号帧结构;所述帧结构由连续信号帧组成,所述信号帧包括同步波形和精跟波形,所述同步波形的调制载波的载波频率周期变化,调制伪码采用伪码相位调制,多址方式采用码分多址和/或伪码相位多址;所述精跟波形通过扩频调制得到;
4、分别生成所述同步波形和所述精跟波形,根据所述同步波形和所述精跟波形,采用所述帧结构,生成伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号。
5、在其中一个实施例中,所述周期变化表示所述调制载波的载波频率在第一个时隙从0变化至,第二个时隙从变化至0,第三个时隙由0变化至,第四个时隙从变化至0。
6、在其中一个实施例中,还包括:所述调制载波的载波频率在第一个时隙、第二个时隙、第三个时隙以及第四个时隙中的变化为线性变化。
7、在其中一个实施例中,还包括:根据信号带宽、周期以及所述载波频率,计算得到同步波形的频率累加值;根据所述频率累加值通过累加方式输出同步信号的当前载波频率;根据所述当前载波频率,计算得到同步信号的当前载波相位;根据所述载波相位,计算得到同步信号的当前载波;根据当前载波和当下一时刻的载波频率,计算得到下一时刻的载波;根据当前时刻载波生成当前时刻同步信号的当前伪码;根据当前时刻伪码和当前时刻载波,生成同步信号。
8、在其中一个实施例中,还包括:生成所述精跟波形的波形参数包括:
9、;
10、其中,表示精跟波形,表示扩频调制。
11、在其中一个实施例中,还包括:根据所述同步波形和所述精跟波形,采用所述帧结构,生成伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号为:
12、;
13、其中,表示时分低轨导航信号,表示同步信号,表示信号帧长度,表示同步信号时长,表示信号带宽。
14、一种伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成装置,所述装置包括:
15、构建基于伪码调相-线性调频的时分可演进低轨卫星导航信号帧结构;所述帧结构由连续信号帧组成,所述信号帧包括同步波形和精跟波形,所述同步波形的调制载波的载波频率周期变化,调制伪码采用伪码相位调制,多址方式采用码分多址和/或伪码相位多址;所述精跟波形通过扩频调制得到;
16、分别生成所述同步波形和所述精跟波形,根据所述同步波形和所述精跟波形,采用所述帧结构,生成伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号。
17、在其中一个实施例中,所述周期变化表示所述调制载波的载波频率在第一个时隙从0变化至,第二个时隙从变化至0,第三个时隙由0变化至,第四个时隙从-变化至0。
18、在其中一个实施例中,所述调制载波的载波频率在第一个时隙、第二个时隙、第三个时隙以及第四个时隙中的变化为线性变化。
19、在其中一个实施例中,信号生成模块还用于根据信号带宽、周期以及所述载波频率,计算得到同步波形的频率累加值;根据所述频率累加值通过累加方式输出同步信号的当前载波频率;根据所述当前载波频率,计算得到同步信号的当前载波相位;根据所述载波相位,计算得到同步信号的当前载波;根据当前载波和当下一时刻的载波频率,计算得到下一时刻的载波;根据当前时刻载波生成当前时刻同步信号的当前伪码;根据当前时刻伪码和当前时刻载波,生成同步信号。
20、上述伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成方法与装置,通过设计时分可演进的低轨导航信号结构,具有由同步波形和精跟波形组成,同步波形主要用于低轨导航信号的捕获与粗同步,精跟波形主要用于低轨导航信号的测量与解调,从而使低轨导航信号具备高精度测量以及解调能力,以提高伪码调相-线性调频体制性能。
1.一种伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成方法,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,所述周期变化表示所述调制载波的载波频率在第一个时隙从0变化至,第二个时隙从变化至0,第三个时隙由0变化至,第四个时隙从变化至0。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述调制载波的载波频率在第一个时隙、第二个时隙、第三个时隙以及第四个时隙中的变化为线性变化。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,生成所述同步波形,包括:
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,生成所述精跟波形的波形参数包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述同步波形和所述精跟波形,采用所述帧结构,生成伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号,包括:
7.一种伪码调相-线性调频的时分低轨导航信号生成装置,其特征在于,所述装置包括:
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述周期变化表示所述调制载波的载波频率在第一个时隙从0变化至,第二个时隙从变化至0,第三个时隙由0变化至,第四个时隙从变化至0。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述调制载波的载波频率在第一个时隙、第二个时隙、第三个时隙以及第四个时隙中的变化为线性变化。
10.根据权利要求7至9任一项所述的装置,其特征在于,信号生成模块还用于根据信号带宽、周期以及所述载波频率,计算得到同步波形的频率累加值;根据所述频率累加值通过累加方式输出同步信号的当前载波频率;根据所述当前载波频率,计算得到同步信号的当前载波相位;根据所述载波相位,计算得到同步信号的当前载波;根据当前载波和当下一时刻的载波频率,计算得到下一时刻的载波;根据当前时刻载波生成当前时刻同步信号的当前伪码;根据当前时刻伪码和当前时刻载波,生成同步信号。