复合载波导航信号体制研究

信号体制设计是卫星导航定位系统的研究重点，直接影响导航定位性能。本项目基于申请人前期提出的一种具有鲜明特点的基于复合载波调制的信号体制，对该信号体制进行深入研究。首先梳理该信号体制的总体性能，建立信号中各参数的选取对导航性能指标影响的映射关系，为信号设计中各参数的优化奠定理论基础；在此基础上，根据复合载波调制信号的特点研究接收终端信号接收同步算法，力求在有效利用各子载波信息的同时不大量增加算法复杂度；同时研究多子载波信息利用方法，争取在抗干扰和整周模糊度解算等方面取得比现有导航信号较大的性能提升。依托转发式卫星导航试验平台，对复合载波调制信号的基本性能和同步算法进行试验验证。根据以上研究成果，进一步研究复合载波调制信号的应用模式，为该导航信号体制的应用打下基础。本项目研究的基于复合载波调制的导航信号体制属于导航信号设计方面的原始创新探索，具有较重要的研究价值。

信号体制作为导航系统的联接纽带，直接决定系统性能和精度。复合载波导航信号（Navigation Signal based on Compound Carrier, NSCC）是一种新型导航信号体制，鲜明的多载波结构特征使其具备多样化的自适应体制，能够根据用户需求和场景应用进行参数优化配置，并在实现导航能力的同时更兼具通信功能。本项目针对复合载波导航信号体制进行了深入的理论分析和算法设计，并在此基础上进行了性能验证。.首先，梳理导航信号性能评估指标，建立性能指标与体制参数映射模型，明确模型映射关系，通过性能指标优化分析信号模型参数配置，并对比评估信号性能，凸显复合载波导航信号在码跟踪精度、抗多径性能、抗干扰性能以及兼容性等方面的优势。.针对信号结构特点，基于算法性能、运算复杂度和硬件资源占用等三方面考虑，设计出一套适用的捕获架构，该架构在不明显增加资源占用的情况下能够完成信号捕获，对应性能与单载波架构基本相当。在检测阶段，利用已知的多载波频点间隔信息和幅值信号，采用联合检测的方式完成信号检测验证，提升算法性能。在跟踪阶段，根据各子载波频点线性关系，利用最小二乘算法处理鉴相器输入，提升跟踪灵敏度。.对于信号多载波结构引入的高峰平比（Peak Average Rower Ratio, PAPR）问题，基于信号性能和运算复杂度的考虑，采用PTS算法对PAPR进行抑制。.本项目立足信号体制创新，研究复合载波导航信号性能评估理论、同步算法设计优化，并验证以上性能和算法有效性，该探索性研究工作为信号体制方面的原始创新，具有较重要的研究价值。