谢浩然，詹亚锋，王晓伟，陈 曦

（1.清华大学 电子工程系，北京 100084；2.北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084）

引 言

随着“万物互联”时代的到来，在正确的时间、正确的地点传递正确的信息已经成为基本需求。通信卫星和导航卫星在其中发挥了重要的作用，无论是生产、军事还是人们的日常生活，离开通信卫星和导航卫星的辅助将变得不可想象。为了达到高精度的导航，人们要付出巨大的代价，目前GPS导航星座有32颗卫星，北斗三代卫星星座有35颗卫星，构建、发射和维护这些卫星都代价不菲[1-3]。现有导航卫星的信号容易被干扰，且在特种场景下（如地下、月球表面等）信号无法覆盖，而通信卫星的信号带宽更宽、功率更大、方向性更强、应用面更广[4]，将通信卫星的信号分配一定的资源用于导航，实现通信导航一体化[5]，无论对卫星导航技术的突破亦或对卫星通信技术的进步，都有着理论意义和应用价值。

20世纪90年代Noreen等[6]提出了通导一体的概念。通信卫星发送通信信号，导航卫星发送导航信号，采用一种简易的圆极化天线同时接收导航和通信信号[7]，集成卫星广播、寻呼、双向通信和导航等功能。但其本质上是两条链路分别传输信号，只是简单地将导航通信共同使用，并不是真正的融合。

近年来，北斗卫星已经实现了通信、导航两种信号的传输，在为用户提供导航服务的同时提供双向短报文通信服务[8-9]。虽然北斗系统已经具备了通导一体化的雏形，但其通信系统和导航系统是相对独立的两个子系统，并且所提供的短报文通信能力已无法满足日益增长的通信需求；……