Galileo接收機(jī)射頻前端關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由歐盟主導(dǎo)并有多個(gè)國(guó)家參與的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它具有定位精度高、覆蓋面廣、服務(wù)內(nèi)容多、全民用等優(yōu)點(diǎn)。未來(lái)的Galileo導(dǎo)航系統(tǒng)用戶接收機(jī)應(yīng)能同時(shí)接收和處理多種射頻信號(hào)(如Galileo導(dǎo)航信號(hào)，GPS導(dǎo)航信號(hào)和3G定位信號(hào)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航，進(jìn)一步提高定位的覆蓋范圍和精度。這就對(duì)接收機(jī)射頻前端的靈活性、通用性和可擴(kuò)展性等性能提出了較高的要求，使用軟件接收機(jī)的思想進(jìn)行射頻前端的研究是比較適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和

2、導(dǎo)航定位要求的研究方法。本文將主要從軟件接收機(jī)的角度來(lái)研究和軟件仿真接收機(jī)射頻前端的功能。 本文首先詳細(xì)介紹了Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本概況和主要特點(diǎn)，給出了Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成方式。然后，著重分析了在Galileo導(dǎo)航信號(hào)方案中廣泛采用的新型調(diào)制信號(hào)--BOC信號(hào)的基本概念、頻譜特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。隨后分析了理想軟件接收機(jī)對(duì)其射頻前端的要求和射頻前端的主要構(gòu)成模塊。 接收機(jī)射頻前端輸出的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)量

3、較高，為了降低后續(xù)數(shù)字信號(hào)處理的計(jì)算量，論文介紹了多速率信號(hào)處理的基本理論，主要討論了信號(hào)抽取、內(nèi)插運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了運(yùn)算前后信號(hào)頻譜的關(guān)系。隨后介紹了濾波器的多級(jí)(Multistage)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、濾波器的多相(Polyphase)處理結(jié)構(gòu)等技術(shù)，并對(duì)上述濾波器的特性進(jìn)行了仿真。 本論文的重點(diǎn)是對(duì)理想軟件接收機(jī)射頻前端主要功能模塊的設(shè)計(jì)和仿真，包含射頻組合信號(hào)的直接帶通采樣實(shí)現(xiàn)和采樣后的信號(hào)多速率處理設(shè)計(jì)。文中提出了實(shí)現(xiàn)非失

4、真組合信號(hào)帶通采樣的采樣率選擇標(biāo)準(zhǔn)，確定采用迭代的方法實(shí)現(xiàn)最佳采樣率的求解，詳細(xì)推倒-了迭代步長(zhǎng)的計(jì)算公式，并給出了算法實(shí)現(xiàn)的流程圖。隨后對(duì)由Galileo E1頻段的BOC(1，1)信號(hào)和WCDMA下行信號(hào)構(gòu)成的組合信號(hào)進(jìn)行帶通采樣，得到位于中頻的組合信號(hào)，并利用多速率信號(hào)處理理論設(shè)計(jì)了兩種多速率濾波器結(jié)構(gòu)——插值FIR濾波器結(jié)構(gòu)和抽取一內(nèi)插濾波器結(jié)構(gòu)對(duì)采樣后的中頻信號(hào)進(jìn)行處理，以分離出Galileo系統(tǒng)的BOC信號(hào)，同時(shí)仿真分析了濾