宿晨庚 郭树人 周鸿伟

(北京跟踪与通信技术研究所，北京100094)

导航调制信号波形或基带信号波形是导航信号体制设计中的关键环节，信号波形通过影响导航信号的自相关函数和功率谱，进而影响导航信号性能.

导航信号的调制信号波形可以分为矩形波和连续函数波形两种，矩形波实现简单但已调信号在码片之间的相位不连续.虽然在GPS(Global Positioning System)现代化以及Galileo系统设计过程中均抛弃了LOC，RC等连续函数波形，而采用较容易实现的BPSK(Binary Phase Shift Keying)，BOC(Binary Offset Carrier)，AltBOC(Alternative BOC modulation)，MBOC(Multiplexed Binary Offset Carrier modulation)等矩形波，但是没有一种波形适用于所有环境.目前L频段 GNSS(Global Navigation Satellite System)信号已经非常拥挤，Galileo系统已经计划在C波段设计新的导航信号，并初步提出了信号体制规划［1－2］，由于必须满足航空无线电和微波着陆系统的带外辐射功率限制，Galileo系统在 C波段计划使用 GMSK(Gauss-MSK)信号.随着技术的发展，MSK(Minimum ShiftKeying)，GMSK，PSWF(Prolate Spheroidal Wave Functions)等连续函数波形将有可能在未来频谱拥挤的环境中体现出其性能优势.

本文首先建立导航信号的设计准则，分析了几种可能适用于未来GNSS导航信号体制的信号波形，并对传统的GNSS信号波形以及新型GNSS信号波形进行性能仿真分析，优选出适用于GNSS且性能优良的BOCc和MSK两种信号波形，并给出新一代卫星导航信号波形设计的建议.

1 导航信号波形设计准则

卫星发射信号的数学模型可以表示为［3］

其中，P为发射功率;D(t)为导航电文;{ck}为扩频码序列;p(t－kTc)为码片ck内的调制信号波形，Tc为码片时长.

导航信号体制对系统性能的影响主要体现在码跟踪精度、抗干扰、抗多径能力等方……