卫星导航系统 |
您所在的位置:网站首页 › 北斗波段波长 › 卫星导航系统 |
传统信号的载频是L1和L2,调制的是C/A码以及P码; 从2005年开始,GPS从测距码上有了变化,同时在载频上也有了变化,增加了一个L2C,L5,测距码增加了M码军用码 L2C(2005~,Block IIR-M...) 采用BPSK调制传输。 L2C的调制信号使用两种PRN码,分别为中等长度CM(Moderate Length Code)和长码CL(Long Code)两种,码率均为511.5kHz。 CM码周期为20ms,共10230个码元;CL码周期为1.5s,共767250个码元。CM码调制导航电文,CL码不调制任何数据。CM码与CL码交替发送,CM码在前,CL码在后,经时分复用合成后以1.023MHz码率传输。 CM码调制的导航电文原始信息速率为25bps,经码率1/2约束长度为7的卷积编码,速率为50bps。 把调制导航电文的称为数据通道,把不调制导航电文的称为导频通道;导频通道的作用,是因为导航电文在20ms之后会发生数据位的翻转,接收机在信号处理的时候,会遇到一定的困难,尤其是对于高频的接收机来说,如果有不调制任何信息的导频通道,用它的信息来得到一个高性能的数据处理; M码(2005~,Block IIR-M...) 是加载到L1和L2上的军用码信号,采用二进制偏移载波调制BOC(10,5)传输。 码速率为5.115MHz,副载波的频率为10.23MHz。 新增加的M码军用信号实现了军用信号与民用信号的彻底分离,减小了军用信号间的相互干扰,不需民用信号引导即可直接访问M码军用信号。 提高了M码信号的发射功率,改善了军用信号的安全性和鲁棒性。
L5(2008~,Block IIF...) L1C(2013~,BLock III...) 为了与其他导航系统协同工作而设计的,将在Block III卫星上发射; L1C信号由不调制导航数据的L1CP信号和调制导航数据的L1CD信号两种分量构成; 扩频码率1.023MHz,周期为10ms,共10230个码元。 导航电文中,时间间隔信息使用BCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)编码,其他使用低密度奇偶校验编码,码速率为100bps。 导航电文 传统的GPS导航电文数据结构基于1500bit的长帧格式。 在GPS现代化进程中,定义了一种新的民用导航电文格式CNAV,采用长度为300bit(含24bitCRC校验码)、发送时间为12s的基本格式广播。导航电文根据内容构成不同类型的数据块,如数据类型10和11位星历数据块。 每个数据块都以相同的8bit(10001011)数据作为同步头,其后是6bit卫星传输PRN序号、6bit数据块ID号以及17bit周内时间计数。不同的数据内容广播的时间间隔不同,如星历广播时间间隔不超过48s,简化历书广播时间间隔不超过20min,轨道参数广播时间间隔不超过30min。 其他卫星导航系统 GLONASS--空间段 星载导航设备、星上控制设备、姿态控制系统、机动系统、温控系统、电源系统、星载时钟。 GLONASS卫星性能 GLONASS-信号 信号频谱 导航电文 现代化 GALILEO--空间段 地面段 位于欧洲的2个伽利略控制中心 实现空间卫星与地面控制中心数据交换的5个S波段遥测、跟踪、遥控站。 10个C波段任务上行站(类似于GPS的注入站); 29个分布于全球的伽利略监测站; 伽利略通信数据链路。 完好性处理装置和任务管理办公室、搜索救援中心、EGNOS和协调世界时部门。 信号 BOC调制 BOC调制的优势 可根据需要将信号的大部分能量集中在频段的上下边界,弥补BPSK调制不能充分利用频段边界的缺陷。 提高信号的保密性。BOC调制信号中使用了频率更高的副载波进行二次调制,保密程度得到加强。 BOC信号具有更窄的相关峰值,使得BOC调制有更强的伪距测量能力,更好地抑制多径延迟误差 由于BOC调制将信号能量更多地集中在所占带宽的边缘部位,增加了信号的有效带宽,使得调制信号的抗噪声性能优于BPSK。 AltBOC调制 定义:在上下边带调制不同伪随机码的类BOC信号,它可由基带信号乘以复数方波副载波表征。 特点:信号频谱向单侧搬移
AltBOC调制的优势 频谱利用率高。同BOC相比,AltBOC等效于BOC上边带与下边带传输不同的信号。 接收灵活。接收端既可以整体接收E5a、E5b频段信号,然后采用AltBOC接收技术进行处理,也可以将E5a、E5b分为两个子频段单独处理。 减小码噪声,提高信号的抗多径性能,减弱电离层延迟的影响。
导航电文 伽利略系统电文配置 北斗(BDS)--空间段 也有三个频段 信号(第二阶段) 区域服务信号 信号(第三阶段) 卫星导航系统的兼容性与互操作性 兼容性(Compatibility) 某一星基系统和其他国家的定位、导航和时间服务的星基系统在单独或者联合使用时,不会对各自的服务造成干扰,同时不会影响导航能力。 互操作性(Interoperability) 某一星基系统和其他国家的定位、导航和时间服务的星基系统在一起工作时,能在用户端提供比单一服务更好的性能。 为什么要考虑兼容与互操作 GNSS体系的兼容性和互操作性是保证各系统间的互不干扰,协同工作的前提。多系统定位在提高导航定位性能的同时,也加强了政府之间的联系,对促进卫星导航的全球化有着重要意义。 兼容性分析方法 任何无线电系统的射频兼容都是通过干扰评估来完成的。包括:电子设备自身电磁兼容,自身系统多个电子设备间的电磁兼容都是通过干扰评估来完成的。 工作信号实现了频谱分离,并不表示两种信号兼容,应对其谐波分量的抑制、热噪声抑制进行评估。 各系统间即使工作频率上有重迭,只要不影响性能,仍然是兼容的。
|
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |