ALTBOC调制信号功率谱推导新方法
2012-10-18李献球罗显志
李献球,罗显志,李 隽
(1.中国卫星导航定位应用管理中心,北京 100088;2.河北省卫星导航技术与装备工程技术研究中心,河北石家庄 050002)
0 引言
伽利略系统是欧洲自主独立的全球卫星导航系统,能够提供高精度、高可靠性的定位服务。卫星发射的信号首次使用了交替二元偏置载波(Alternate Binary Offset Carrier,ALTBOC)调制信号。Galileo 系统通过使用ALTBOC(15,10)调制技术同时输出4路信号,将2路信号搬移到以1176.45 MHz为中心频率的 E5a子频段,另外2路搬移到以1207.14 MHz为中心频率的E5b子频段上。
虽然ALTBOC(15,10)信号已被Galileo系统采用,但国内外的研究学者对其特性的研究还不够充分。例如,为了简化计算,在对ALTBOC(15,10)信号进行分析时,大都用周期余弦信号代替四值副载波函数,从而将ALTBOC(15,10)等效为中心频点为1176.45 MHz和1207.14 MHz两个QPSK 信号[1-3],其功率谱自然也等效于这2个QPSK信号功率谱之和。国外也只有Emilie Rebeyrol[4]对ALTBOC信号功率谱进行了精确推导,但推导过程过于复杂。
这里采用随机信号分析理论提出一种ALTBOC(15,10)信号的功率谱推导的新方法,并将它与传统等效双向偏移QPSK-R(10)信号功率谱进行了比较。为简化描述,以下均将ALTBOC(15,10)简化为ALTBOC,将QPSK-R(10)简化为QPSK(10)。
1 ALTBOC信号调制特点
ALTBOC信号的调制方案用数学公式可表示为:

式中,eE5a-I为导航数据 DE5a-I调制未加密测距码CE5a-I后的数据流;eE5a-Q为未加密测距码 CE5a-Q;eE5b-I为导航数据 DE5b-I调制未加密测距码 CE5b-I后的数据流;eE5b-Q为未加密测距码 CE5b-Q。
ALTBOC副载波信号的周期为TS=1/(15·1.023 ×106)s,而伪随机码的码长为 Tc=1/(10·1.023 ×106)s,也就是说伪随机码的码长不是副载波调制信号周期的整数倍。图1、图2和图3说明了副载波调制前后信号基带波形的变化情况。……
