论文部分内容阅读
随着社会的发展与科学技术的进步,卫星导航系统的应用范围逐渐从军事领域扩展至在经济、交通等民生领域。因此卫星导航系统频谱资源紧张的问题日益凸显,信号调制的方式也随着用户需求逐步演变。为了解决这个问题,二进制偏置载波(Binary Offset Carrier,BOC)调制体制及其衍生体制被创造出来,它具有分裂功率谱、空出载波中心频点的带宽的特性,因此能充当导频信号,此外在抗干扰抗多径等方面也具有优越的性能。BOC调制体制在卫星导航系统之外的通信领域的研究应用还比较少。本文根据实际项目要求,提出了基于BOC(15,2.5)cos+16APSK的数传测控综合业务体制,并证明这种信号传输体制的性能能够在机载通信这种比较复杂的运动环境下达到指标要求。其中测控业务需要测距测角,并实现信号的捕获和跟踪,因此采用具有扩频体制的BOC信号;数传业务需要大量传输数据,因此采用调制效率较高的APSK信号。本文研究内容主要分为信号体制设计,信号方案设计,仿真评估和实现验证四个部分:1.信号体制设计主要从以下几个方面实现了数传测控综合业务体制的设计与规划:信号的多址方式、信号频率、所采用的扩频码、波形设计、所采用的调制体制等。2.方案设计分为信号发射、信道、信号接收三个部分,其中信号接收又分为捕获模块和跟踪模块,目的是解算信号传输过程中的多普勒频移和时延。3.仿真评估分为测控业务和数传业务两个部分。测控业务在规定的指标下实现了对测控信号发射、捕获、跟踪的仿真,此外还研究了不同环境因素对测控业务的影响。数传业务实现了数传信号的调制和解调,并给出了其误码率与信噪比的关系。4.系统实现部分主要采用FPGA仿真平台对方案进行硬件的实现。该平台具有发射、捕获和跟踪的功能。整体硬件系统能保证规定指标下的通信,所得出的数据与软件仿真的数据相似。综上所述,本文所提出的数传测控综合业务体制可以满足项目中所提出的各项指标要求。尽管在高动态环境下存在多普勒频移和时延,该信号体制依然可以实现数传测控业务的同步通讯功能。