專利名稱：：接收cboc或tmboc展開波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號的接收方法和接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明分別涉及用于接收由CBOC(復(fù)合二進(jìn)制偏移載波)和TMBOC(時間多工式二進(jìn)制偏移載波)展開波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號的一種接收方法以及一種接收器。
背景技術(shù)：
：如GPS(全5求定位系統(tǒng))、Galileo、GLONASS、QZSS、Compass、IRNSS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)使用被稱作"展開頻譜"的經(jīng)調(diào)制的導(dǎo)航信號。這些信號主要傳送由周期性地重復(fù)出現(xiàn)的數(shù)字序列形成的偽隨機(jī)碼，這些偽隨機(jī)碼的主要功能是允許碼分多址(CDMA)以及對由衛(wèi)星發(fā)送的信號的傳播時間進(jìn)行精確測量。附帶地，衛(wèi)星定位信號也可以4專送有用勒::悟。在GPS的情況下，在中心頻率為1575.42MHz的頻帶L1以及中心頻率為1227.6MHz的頻帶L2中傳送導(dǎo)4元信號。在GPS的現(xiàn)代化過程中，將會添加中心頻率為1176.45MHz的頻帶L5。伽利略星座(Galileoconstellation)的衛(wèi)星在頻帶E2-L1-E1(中間頻帶部分L1與GPS的頻帶LI相同)，E5a(才艮據(jù)伽利略術(shù)語，由用于GPS的頻帶L5表示)、E5b(中心頻率為1207.14MHz)和E6(中心頻率為1278.75MHz)中4專送4言號。通過對中心頻率(載波)進(jìn)行調(diào)制來形成導(dǎo)航信號。已經(jīng)設(shè)置了或者至少考慮了用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航信號的各種調(diào)制方案。為了保證GPS和Galileo系統(tǒng)之間的互操作性和兼容性，美國和歐盟在涉及由這兩個系統(tǒng)使用的頻帶Ll中的信號調(diào)制方案的某些方面達(dá)成一致。關(guān)于4是出的調(diào)制方案的更多細(xì)節(jié)可以乂人出版物《MBOC:TheNewOptimizedSpreadingModulationRecommendedforGALILEOLlOSandGPSL1C》，Hein等，InsideGNSS,2006年5月/6月，pp.57-65中獲得。已知一種^皮選作用于調(diào)制GalileoOSLl4言號的〗'美選的調(diào)制方案之一^皮稱作"TMBOC調(diào)制"。此外，這類型的調(diào)制已經(jīng)^皮選定用于GPSL1C信號。用于調(diào)制載波的TMBOC展開波形可以被描述為多,殳第一波形BOC(n2,m)與多段第二波形BOC(n!,m)的交替連*接，其中n!〉ri2。"BOC"表示雙向偏移的載波調(diào)制，該縮寫詞來自術(shù)語"二進(jìn)制偏移載波"。通常，BOC(n,m)是時間t的函數(shù)，被定義為5<9C(",—(0=C附(0.w.g如(2兀/』，(1)其中，Cm(t)是具有mx1,023Mcps碎片率(碼片率)的偽隨機(jī)碼，Cm(t)耳又+1或-1,并且fse為nxl,023MHz的頻率。關(guān)于n和m的條件是比率2n/m為整數(shù)。TMBOCm(rih112)被定義為其中，fn產(chǎn)n，xl,023MHz，fn2=n2xl，023MHz,其中Sl是多段"BOC(r^,m)"的集合并且S2是多^:"BOC(n2,m)，，的集合，S1和S2在時間軸上互外卜，并且其中Cm(t)是^[言號的偽隨枳^馬，具有mxl,023Mcps的碼片率，并且耳又值+1或-1。對于GPSL1C和GalileoOSLl信號，6如有必要，將會具有m-l,n2=l并且n尸6。在多段"BOC(l,l)，，長度和多段"BOC(6,l)"長度之間的比確定信號的功率怎樣在它的兩個分量之間分布。用于調(diào)制GalileoOSLl信號的另一個4美選調(diào)制方案已知地凈皮稱為"CBOC調(diào)制"。用于調(diào)制載波的展開波形CBOC是第一波形BOC(n2,m)和第二波形BOC(n!,m)的線性組合。在這種情況下，CBOCm(n，112)波形可以寫為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，V和W是定義分量BOC(n2,m)和BOC(n!,m)的相對加權(quán)的實(shí)參數(shù)。在CBOC波形的情況下，兩個分量BOC具有相同的偽隨機(jī)碼。如果這個調(diào)制^皮選定用于GalileoOSLl,將會有m-l，n產(chǎn)6和n2=l。圖1示出了調(diào)制波形CBOC(6,1)10。為了在接收器中確定由衛(wèi)星發(fā)送的信號的傳導(dǎo)時間(偽距)，信號的接收方法包括相關(guān)步驟。在
技術(shù)領(lǐng)域：
中，已知將調(diào)制無線電導(dǎo)航信號的波形與該調(diào)制波形的本地復(fù)制進(jìn)行關(guān)聯(lián)。調(diào)制波形理論上具有未知階4殳，必須對該階段進(jìn)行確定以計(jì)算4妄收器的位置。所述方法以重復(fù)的方式正常地展開，并且乂人調(diào)制波形的未知階,殳的初始評估開始。因此，在接收器中產(chǎn)生調(diào)制波形的即時本地復(fù)制，即調(diào)制波形的拷貝，該復(fù)制調(diào)制波形的階段對應(yīng)于評估，然后該調(diào)制波形的復(fù)制與調(diào)制波形進(jìn)行關(guān)聯(lián)。相似地，產(chǎn)生調(diào)制波形的一個或一些偏移本地復(fù)制，即調(diào)制波形的一個或多個拷貝的階段相對于評估早或者晚。這個或這些偏移本地復(fù)制也與調(diào)制波形進(jìn)行關(guān)聯(lián)。因此，這些相關(guān)的結(jié)果用于改善調(diào)制波形的階,殳的評估。然后，反復(fù)<吏用該方法直到可以確定階4殳具有了足夠的精確度。在歐洲專利申請EP1681773中，描述了CBOC類型的調(diào)制波形情況下的接收方法。因此，將由CBOC波形調(diào)制的輸入信號與該CBOC波形的本地復(fù)制進(jìn)行關(guān)聯(lián)。該解決方案意味著在接收器處產(chǎn)生CBOC復(fù)制。因此，需要在關(guān)聯(lián)器的輸入端安裝四級量化，這需要至少一個具有2比特的結(jié)構(gòu)。同樣的專利申請還涉及第二種方法在該方法中，在輸入信號和第一分量BOC的本地復(fù)制之間進(jìn)行關(guān)耳關(guān)，以及在輸入信號和第二分量BOC的本地復(fù)制之間進(jìn)4亍另一個關(guān)聯(lián)。然后，組合兩個關(guān)聯(lián)的結(jié)果。在該第二種方法中，本地復(fù)制是一比特，這相對于第一個解決方案是有利地。所付的代價是兩倍于第一解決方案的相關(guān)操作，此外所有的東西都一樣。法國專利申請0605551提出了一種用于4妾收CBOC信號的方法以及一種用于接收CBOC信號的改良4妄收器，該CBOC信號具有分量BOC(n,，m)和分量BOC(n2，m)，其中ii2〈n!。為了在持續(xù)時間T的時間間隔上在本地波形和由衛(wèi)星傳播的CBOC波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，該申請?zhí)岢霎a(chǎn)生二進(jìn)制波形形式的本地波形(在圖2中用標(biāo)號12表示)，在所述時間間隔上，該二進(jìn)制波形由包括至少一段BOC(ni,m)波形14和至少一^LBOC(ri2,m)波形16的交替連接構(gòu)成，所述至少一段BOC(ru,m)波形14具有總持續(xù)時間aT，a嚴(yán)格地包含在0和1之間，所述至少一段BOC(n2，m)波形16具有總持續(xù)時間(l-a)T。尤其地，該方法不涉及多于兩級的波形，并且不再需要更多的關(guān)聯(lián)器。圖3示出了接收器的接收信道的簡化示意圖，該接收器適用于實(shí)現(xiàn)FR0605551中描述的方法。應(yīng)當(dāng)注意，相同的本地二進(jìn)制波形sux:用于實(shí)現(xiàn)不同的關(guān)聯(lián)。當(dāng)應(yīng)用FR0605551中描述的方法時，尤其在m=l,n尸6和n2=l的情況下，觀察到如果a增大，即在本地波形Sloc中如果増大分量CBOC(6,l)的份額而減小CBOC(l，l)的份額，則比例C/No(載波的8功率C與噪聲頻譜密度No的比)的衰減變得更嚴(yán)重，這使得信號的接收更難。根據(jù)參數(shù)a的值，比例C/No的衰減在圖4中被表示為兩種類型的CBOC調(diào)制波形(一種是占分量BOC(6,l)中的總功率的十一分之一，另一種是占十一分之二，該功率分配是示例性的)。相反地，如果a增大，則還》見察到同步性能("跟蹤性能")以及更好的抗多徑性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的用于接收由展開波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號的接收方法。為了接收由調(diào)制波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號，調(diào)制波形包括分量BOC(i^,m)和分量BOC(n2,m)，n2嚴(yán)格小于rM,在持續(xù)時間T的時間間隔上，在即時本i也》皮形和調(diào)制波形之間進(jìn)4亍關(guān)聯(lián)，并且在偏移本地波形(早或晚)和該調(diào)制波形之間進(jìn)4于關(guān)耳關(guān)。4艮據(jù)本發(fā)明，即時本i也波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在該時間間隔上，該即時本地波形包括該時間間隔上的總持續(xù)時間(l-aA)T的至少一段波形BOC(n2,m),(Xa是大于或等于0且嚴(yán)格小于1的參數(shù)。同樣根據(jù)本發(fā)明，偏移本地波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在該時間間隔上，該偏移本地波形包括該時間間隔上的總持續(xù)時間aBT的一,殳波形BOC(n,，m),aB是嚴(yán)格大于0且小于或等于1的參數(shù)，aA不同于aB。除了aA=0的情況之外，在該時間間隔上，即時本i也波形包4舌至少一段波形BOC(rM，m);該至少一段波形的總持續(xù)時間是aAT。除了aB=l的情況之外，在該時間間隔上，偏移本:l也波形包^"至少一^殳波形BOC(n2,m);該至少一段波形的總持續(xù)時間是(1-(XB)T。由于aA不同于aB，即時本地波形和偏移本地波形通過BOC(n!，m),殳和BOC(n2,m)段的份額存在差別。根據(jù)本發(fā)明，因此可以分開地對即時波形和偏移波形進(jìn)行調(diào)整，以便實(shí)現(xiàn)無線電導(dǎo)航信號的改良接9收。在一定程度上，這可以在保留二進(jìn)制本地波形的優(yōu)點(diǎn)的同時，放開比例C/N。的衰減的同步性能的改善。在aA=0的特朱情況下，即時本地波形是在該關(guān)聯(lián)時間間隔上的復(fù)合波形的分量BOC(n2，m)的本地復(fù)制。基本上，(Xb的但可以在上述限定范圍內(nèi)自由選擇，然而優(yōu)選地是在該范圍的上面部分中(侈寸i口0.8至1之間)選擇。在aB=l的特殊情況下，偏移本地波形是在該時間間隔上的復(fù)合波形的分量BOC(ni,m)的本地復(fù)制?；旧希琽tA的值可以在上述的限定范圍內(nèi)自由選擇，然而優(yōu)選地是在該范圍的下面部分中(例如0至0.2之間)選擇。優(yōu)選地，參數(shù)(XA的值基本上小于參數(shù)OtB的值。滿足兩個條件aA=0和aB=1的情況^皮"i人為是尤其有利;也。偏移本地波形可以包括早本地波形和/或晚本地波形和/或早本地波形和晚本地波形之間的差。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在接收器的即時信道上(在輸入調(diào)制波形和即時二進(jìn)制本地波形之間)執(zhí)行關(guān)聯(lián)，在接收器的"晚"信道上(在輸入調(diào)制波形和晚二進(jìn)制本地波形之間)執(zhí)行關(guān)聯(lián)，在接收器的"早"信道上(在輸入調(diào)制波形和早二進(jìn)制本地波形之間)執(zhí)行關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例，在第一信道上，在輸入調(diào)制波形和即時二進(jìn)制本地波形之間執(zhí)行關(guān)聯(lián)，以及在第二信道上，在輸入調(diào)制波形與早二進(jìn)制本地波形和晚二進(jìn)制本地波形之差之間執(zhí)行關(guān)聯(lián)。應(yīng)當(dāng)注意，4艮據(jù)本發(fā)明的方法尤其有利地用于4妄收由CBOC類型的調(diào)制波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號，該CBOC類型的調(diào)制波形包括分量BOC(n!，m)和分量BOC(n2,m)的實(shí)參數(shù)的線性組合。然而，該方法還可以用于4妄收由TMBOC類型的調(diào)制波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號，該TMBOC類型的調(diào)制波形包括多段分量BOC(rii,m)和多段分量BOC(n2,m)的交替連接。因此，適合應(yīng)用該方法的接收器還可以接收根據(jù)CBOC方案調(diào)制的信號以及根據(jù)TMBOC方案調(diào)制的信號，這保證了GPSLlC/GalileoOSLl的互操作性，即使CBOC調(diào)制圖案被選定用于GalileoOSLl。有利地，用于實(shí)施該方法的4妄收器包括本地波形發(fā)生器，用于產(chǎn)生即時本地波形和偏移本地波形；關(guān)聯(lián)器，用于在持續(xù)時間T的時間間隔上，在即時本i也波形和調(diào)制波形之間進(jìn)4亍關(guān)耳關(guān)，以及在偏移本地波形(早或晚)和該調(diào)制波形之間進(jìn)4于關(guān)耳關(guān)。這些本地波形發(fā)生器^皮設(shè)置為用于產(chǎn)生二進(jìn)制波形形式的即時本地波形，在該時間間隔上，該即時本i也波形包^~該時間間隔上的總持續(xù)時間(l-aA)T的至少一段波形BOC(n2,m),(Xa是大于或等于0且嚴(yán)格小于1的參凄t，以及^皮i殳置為用于產(chǎn)生二進(jìn)制波形形式的該偏移本:t也波形，在該時間間隔上，該偏移本;也波形包4舌該時間間隔上的總持續(xù)時間aBT的至少一l殳波形BOC(n!，m)，cxb是不等于(Xb的參數(shù)并且嚴(yán)格大于0且小于或等于1。優(yōu)選地，該接收器包括即時本地波形發(fā)生器；偏移本地波形發(fā)生器；第一關(guān)聯(lián)器，配有用于對該調(diào)制波形和來自即時本地波形發(fā)生器的即時本地波形進(jìn)4于混頻的混頻器；以及第二關(guān)4關(guān)器，配有用于7十該調(diào)制波形和來自偏移本i也波形發(fā)生器的偏移本;也波形進(jìn)4亍混頻的混頻器。參考附圖，通過以下有利實(shí)施例的示意性地詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將會顯現(xiàn)出來圖1是CBOC(6，1)波形的4姿照時間變化的示意圖；圖2是由多段BOC(6，l)和BOC(l,l)連接而成的本地二進(jìn)制波形4安照時間變化的示意圖3是在即時關(guān)聯(lián)器和偏移關(guān)聯(lián)器中使用相同的二進(jìn)制本地波形的接收器的原理圖4是對于圖3中的接收器，比例C/No的衰減按照參數(shù)a變化的示意圖5是對于圖3中的接收器，編碼的跟蹤誤差按照比例C/No變化的示意圖6是適用于實(shí)施新方法的接收器的原理圖7是適用于實(shí)施新方法的另一個接收器的原理圖8是對于新方法，在(Xa-0、(XB為不同的值的條件下進(jìn)行比較的情況下，編碼的跟蹤誤差按照比例C/No變化的示意圖9是對于新方法，在(Xa-0、(XB為不同的值的條件下進(jìn)行比較的情況下，鑒頻器的輸出4要照輸入信號編碼和本地編碼之間的時間差而變化的示意圖。具體實(shí)施例方式圖1示出了CBOC(6,l)波形10，定義為CSOC(6，l)(f)=r.萬OC(l,l)(O—『.SOC(6,聰(4)其中V和W是加權(quán)因子。此處，偽隨機(jī)碼的碼片率被固定為1,這使得我們能夠從公式(l)-(3)引入的符號中省略指標(biāo)"m"。12對于GalileoOSLl信號，考慮不同值的V和W,這依靠該信號的多路傳送方案。例如，使用符號CBOC(6,1，1/11)，CBOC(6,1，2/11)。指標(biāo)"1/11"和"2/11"表示用于無線電導(dǎo)航信號的多路傳送方案并且參考于分量BOC(l,1)和BOC(6,l)的一定的加權(quán)。對于CBOC(6，1,1/11)，V=0.383998且W=0.121431;對于CBOC(6，1，2/11)，V=0.358235并且W=0.168874。有時，符號"+""-，，用于表示在公式(4)中系數(shù)W是否為"+"或"-，，:例如CBOC(6,1，1/11，陽)或CBOC(6，1,1/11,+)。為了可以更好地說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，在無線電導(dǎo)航信號的接收方法的情況中將會首先討i侖比例C/No的衰減、同步性能和抗多徑，在即時關(guān)耳關(guān)信道和偏移關(guān)聯(lián)信道上該4妄收方法4吏用相同的本地二進(jìn)制波形12,該本》也二進(jìn)制波形在持續(xù)時間T的關(guān)聯(lián)時間間隔上由包括至少一段BOC(6，l)波形14和至少一革殳BOC(1,l)波形16的交^,連4妄構(gòu)成，該至少一^:BOC(6,l)波形14具有總的持續(xù)時間aT，a嚴(yán)格地包含在0和l之間，該至少一段BOC(l，1)波形16具有總的持續(xù)時間(l-a)T。將會標(biāo)注P=l-a并且sux:(a)為本地二進(jìn)制波形。圖3中示出的接收器包括關(guān)聯(lián)器18.1-18.6，每個關(guān)聯(lián)器都具有混頻器20.1-20.6，該混頻器用于對CBOC類型的llT入信號和圖2中所示類型的本地二進(jìn)制波形Su)c的拷貝進(jìn)行混頻，并且每個關(guān)聯(lián)器都具有積分器22.1-22.6，該積分器對混頻信號進(jìn)行積分并且產(chǎn)生輸出信號。第一關(guān)聯(lián)器18.1(即"早"積分器)提供本地二進(jìn)制波形Sloc的"早"拷貝SLoc(t-i-A/n)和輸入信號CBOC(t-t)的同相部分的關(guān)聯(lián)值Ie,slcx:(oo(t是所接收信號的偽隨機(jī)碼的相位，i是t的估算，A是碼片的持續(xù)時間，n確定碼片持續(xù)時間的小部分，其中，本地二進(jìn)制波形的拷貝相對于估算i早)。第二關(guān)聯(lián)器18.2是"即時"關(guān)聯(lián)器，其提供本地二進(jìn)制波形的即時拷貝sux;(t-i)和輸入信號CBOC(t-t)的同相部分的關(guān)聯(lián)值Ip，sLoc^。第三關(guān)聯(lián)器18,3是"晚"關(guān)聯(lián)器，其提供本地二進(jìn)制波形sLOC的"晚"拷貝SLoc(t-"A/n)和輸入信號CBOC(t-i)的同相部分的關(guān)聯(lián)值lL，sLoc(co。關(guān)聯(lián)器18.4提供本地二進(jìn)制波形sLOC的"早，，拷貝SLoc(t-i-A/n)和輸入信號CBOC(t-T)的正交部分的關(guān)聯(lián)值QE，sloc(oo。關(guān)聯(lián)器18.5提供本地二進(jìn)制波形的即時拷貝sux:(t-i)和輸入信號CBOC(t-i)的正交部分的關(guān)聯(lián)值Qp，SLOc(c0。關(guān)聯(lián)器18.6提供本地二進(jìn)制波形Sloc的"晚"拷貝Sux:(t-i+A/n)和輸入信號CBOC(t-T)的正交部分的關(guān)聯(lián)值QL，SLOC(a)。因此，在關(guān)聯(lián)器的輸出端獲得:+oc^oc(6，])(eT+S』cos(e"+^OC(l，l)/￡OC(6，I)N■jOC(l，l)乂(eT+)-(降+a"i加c,D'卵c(6,1)(、+S義))sin(e令)+v,咖c(a)(5)(6)其中，"X"表示所考慮的關(guān)聯(lián)信道(X=L:晚關(guān)聯(lián)信道，X=P:即時關(guān)聯(lián)信道，X=E:早關(guān)聯(lián)信道)，RBocG，D是BOC(l,l)波形的自關(guān)聯(lián)函數(shù)，RBOC(6,d是BOC(6，l)波形的自關(guān)聯(lián)函數(shù)，RBOC(1,1)/BOC(6，1)是BOC(l,1)波形和BOC(6，l)波形之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)，^是由輸入信號的偽隨機(jī)碼相位T估算的本地偽隨機(jī)碼的相位i與相位T之間的差，是由輸入信號的載波相位cp估算的本地信號的載波相位》與相位cp之間的差，X=E時Sx=-A/n,X=P時Sx=0，X=E時Sx=+A/n,r表示關(guān)聯(lián)器輸出端的噪聲。下面將會考慮7>式(4)定義的CBOC波形與本地二進(jìn)制波形SLOC(a)的關(guān)聯(lián)RcBOC/SLOC(a):尺csoc"wc(coW^(P7尺丑oc(U)(0一(P『+aK)J^ocd'Duoc(6，D(0+a^7加c(6'D(0)(7)14本地二進(jìn)制波形Sloc((X)的自關(guān)聯(lián)函數(shù)RsLOc(a)可以近似為(8)并且CBOC函數(shù)的自關(guān)聯(lián)函數(shù)Rcboc寫為(9)比例C/N。的衰減可以表示為degc/w()(a)=("c頻匿(co(0))2(K+oc(『-K))22人2這意味著a的值越大，相對于將CBOC復(fù)制用作本地波形的情況的關(guān)聯(lián):信號的損籌毛越嚴(yán)重。對于4妄收信號CBOC(6,1,1/11)(曲線24)和^秦收^f言號CBOC(6,1，2/11)(曲線26)，比例C/No的衰減在圖4中示出。注意到，為了獲得小于3dB的比例C/No的衰減，應(yīng)該在0到0.4的范圍內(nèi)選擇a。在關(guān)聯(lián)器輸出端的值循環(huán)使用以便極小化￡T的值。例如可以計(jì)算標(biāo)量乘積D鑒頻器(點(diǎn)積鑒頻器)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>合成編碼的跟蹤的理論誤差表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中，；故濾除的自關(guān)聯(lián)函數(shù)為并且濾除的互關(guān)聯(lián)函凄t為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>在上述公式(ll)-(ll")中，B表示高通濾波器HF的帶寬(這里濾波器假設(shè)為矩形)，BL是DLL循環(huán)濾波器的帶寬，T是用于關(guān)聯(lián)的積分時間，P是^T入信號的功率；d是早本地波形和晚本地波形之間的間隔，NQ是熱噪聲頻譜密度的水平，以及Gx是波形X的傅立葉轉(zhuǎn)換。圖5示出了對于不同值的a,編碼跟蹤誤差按照比例C/No的變化，在跟蹤C(jī)BOC(6,1,2/11，'-，)信號的情況下，在早本地二進(jìn)制波形和晚本地二進(jìn)制波形之間存在0.1碼片的間隔，在輸入端12MHz(單邊)的濾波并且具有4ms的(關(guān)聯(lián))積分時間。可以看到，如果a增大，則誤差減小。關(guān)于同步性能方面，因此在l附近選擇a是有利地。然而，在上述內(nèi)容中看到，可對于不同值的a來考慮比例C/No的衰減。同樣注意到，對于a-0.2，多信道包絡(luò)等于當(dāng)將CBOC(6，1,2/11,'-，)復(fù)制用作本地波形時的包絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明，使用不同的即時本地波形和偏移本地波形。這能夠不依靠即時本地波形就4吏偏移本地波形理想化。圖6示出了用于實(shí)施該方法的第一接收器60的示意圖。該接收器包括關(guān)聯(lián)器62.1-62.6,該關(guān)聯(lián)器的每一個都具有混頻器64.1-64.6,該混頻器用于混頻CBOC類型的輸入信號和本地二進(jìn)制波形的拷貝，該關(guān)聯(lián)器還包括積分器66.1-66.6，該積分器對混頻的信號進(jìn)4于積分并且產(chǎn)生輸出信號。接收器具有一組本地二進(jìn)制波形發(fā)生器68.1-68.3。發(fā)生器68.1產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形Su)C2的早拷貝SLOC2(t-i-A/n)。波形Sujc2在關(guān)聯(lián)時間間隔上包括一段總持續(xù)時間aBT的BOC(6,l)波形，并且如果otB不等于1,則波形Su)C2還包括一段總持續(xù)時間(l-aB)T的BOC(l,l)波形。下面將會假設(shè)(xb位于半開放區(qū)間]O,l]中，這使我們能夠處理與其它情況相同時間的aB=l的特歹木情況。如果aB=l，波形sLOC2是純波形BOC(6，1)。對于(XB的值嚴(yán)格小于1,SLOC2還包括一段BOC(l，l)并且可以例如具有圖2中的波形12的外形。發(fā)生器68.3產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形sux:2的晚拷貝sLOC2(t」+A/n)。發(fā)生器68.2產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形Su)d的即時拷貝SLOC1(t-i)。波形SLQd在關(guān)聯(lián)時間間隔上包括一段總持續(xù)時間(l-oiA)T的BOC(l,l)波形，并且如果aA不等于0，波形sLOC1還包括一段總持續(xù)時間aAT的BOC(6，l)波形。下面將會假設(shè)(xa位于半開放區(qū)間[O,l[中。如果cxa-O,則波形Su)d是純波形BOC(l，1)。對于(XA的值嚴(yán)格大于0，SLOd還包括一,殳BOC(6,l)并且也可以具有波形12的外形。關(guān)聯(lián)器62.1提供輸入信號CBOC(t-i;)的相位部分和本地二進(jìn)制波形sLOC2的"早"拷貝Sux:2(t-i-A/n)的同相部分的關(guān)聯(lián)值Ie，sloc2(t-t)(如上述的，T是接收的信號的偽隨機(jī)碼的相位，i是T的估算，△是石馬片的時間，n確定石馬片持續(xù)時間的小部分，其中，本i也二進(jìn)制波形的拷貝相對于估算i早該小部分)。關(guān)聯(lián)器62.2是"即時"關(guān)聯(lián)器，其提供輸入信號CBOC(t-T)和本地二進(jìn)制波形sux:!的"即時"拷貝Su)d(t-i)的同相部分的關(guān)聯(lián)值Ip，SLOd(aA)。關(guān)聯(lián)器62.3是"晚"關(guān)聯(lián)器，其提供輸入信號CBOC(t-i;)的和本地二進(jìn)制波形sux:2的17"晚"拷貝SLoc2(t-i+A/n)的同相部分的關(guān)聯(lián)值IL,SLOC2(aB)。關(guān)聯(lián)器62.4提供輸入信號CBOC(t-T)和本地二進(jìn)制波形sux:2的"早"拷貝SLOC2(t-i-A/n)的正交部分的關(guān)聯(lián)值Qe,SLOC2(aB)。關(guān)聯(lián)器62.5提供輸入信號CBOC(t-T)和本地二進(jìn)制波形SLOd的即時拷貝Sux;(t-i)的正交部分的關(guān)聯(lián)值Qp,SLOC1(aA)。關(guān)聯(lián)器62.6提供輸入信號CBOC(t-T)和本地二進(jìn)制波形Sloc2的"晚，，拷貝SLoc2(t-"A/n)的正交部分的關(guān)聯(lián)值QuSLOC2(aB)。出于簡明的原因，圖6僅示出了分別從發(fā)生器68.1、68.2、及68.3向〉'昆步貞器64.4、64.5、及64.6的連4妄。朝向〉'昆頻器64.1、64.2、及64.3的連接沒有示出。圖7示出了另一個可以實(shí)施新方法的接收器70的原理圖。接收器70包括關(guān)聯(lián)器72.1-72.4，該關(guān)聯(lián)器的每一個都具有混頻器74.1-74.4,該混頻器用于對CBOC類型的輸入信號和本地二進(jìn)制波形的拷貝進(jìn)行混頻，該關(guān)聯(lián)器還包括積分器76.1-76.4，該積分器對混頻的信號進(jìn)行積分并且產(chǎn)生輸出信號。該接收器具有一組本地二進(jìn)制波形發(fā)生器78.1-78.3。發(fā)生器78.1產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形SLoc2的早拷貝sLOC2(tJ-A/n)。發(fā)生器78.3產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形SLoc2的晚拷貝sLOC2(t-"A/n)。發(fā)生器78.2產(chǎn)生本地二進(jìn)制波形SLOCl的民卩日于拷貝SLOCl(t-i)。；皮形SloC1禾口Sl。C2的定義已經(jīng)在圖6的描述中給出。加法器77產(chǎn)生來自發(fā)生器78.1和78.3的本地波形sLOC2的早拷貝SLoc2(t-i-A/n)和晚拷貝SLOC2(t-"A/n)之間的差。這個差被輸入到混頻器74.1和74.3。關(guān)聯(lián)器72.3提供CBOC(t-T)輸入信號的正交部分和本地二進(jìn)制波形Su)c2的早和日免拷貝之間的差的關(guān)聯(lián)^f直Qe，sLOC2(aB)—Ql,sloc2(aB)。關(guān)聯(lián)器72.4提供CBOC(t-"輸入信號的正交部分和本地二進(jìn)制波形sLOC1的即時拷貝SLOd(t-i)的關(guān)聯(lián)值QP,SLOC1(aA)。在新方法的兩個實(shí)施方式中，可以計(jì)算標(biāo)量乘積鑒頻器，表示為18<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>對于接收信號CBOC(6,1,1A1)或CBOC(6,1,2/11),在即時和偏移信道上使用相同本地二進(jìn)制波形的技術(shù)的最大缺點(diǎn)是關(guān)聯(lián)損耗。根據(jù)本發(fā)明，可以選擇具有更大BOC(l，l)份額的即時本地波形，然而不減小改善同步性的早或晚本地波形中的BOC(6,l)的份額。下面將會討"i侖aA=0的特殊情況，即，即時本地波形是波形BOC(l,l)的情況。如在圖4中可以看到的，第一個結(jié)果是關(guān)聯(lián)損誶毛(比例C/No的衰減)、相位跟蹤損庫€(對于它積J吏用即時關(guān)聯(lián)器)被最小化(對于信號CBOC(6,1,2/11),大約為0.9dB,對于信號CBOC(6,1，1/11),大約為0.5dB)。通過aA=0以及標(biāo)量乘積鑒頻器，可以獲得編碼^艮蹤的理"i侖誤差:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>注意到，7>式(11)中具有的在本地二進(jìn)制波形和調(diào)制波形BOC(6,l)之間的關(guān)聯(lián)的平方項(xiàng)在此處由平方項(xiàng)巧^c"ocG，"(0)代替，它^艮大。因此，當(dāng)0tA減小時，編石馬^艮蹤的二次i吳差減小。對于調(diào)制波形CBOC(6，1，2/11，'-，)，對于所有的比例C/N。，如果參數(shù)aB的值增大(aA=0),證明編碼跟蹤的誤差均方根偏差減小。在0^=1的才及端情況下(如早本地波形和晚本地波形的一個純BOC(6l))，具有更好的跟蹤性能。理i侖預(yù)測已經(jīng)通過具有以下可調(diào)范圍的才莫擬器檢馬僉+時間40s的CBOC(6,1，2/11，'-，)信號的接收；+積、分時間4ms;+具有載波輔助的DLL循環(huán)，并且具有1Hz的帶寬；+具有10Hz的帶寬的PLL循環(huán)，鑒頻器〗又基于正交部分；+在llr入端具有10MHz的帶寬(一邊)。才莫擬結(jié)果在圖8中以及在以下表格中示出C/N。(dB畫Hz)衰減C/NQ(dB)CBOCaB=0.5aB=l300-0.50-0.49350-0.54-0.54400-0.55-0.55450-0.56-0.56500-0.56-0.56C/N0(dB-Hz)編碼跟蹤誤差的均方根偏差(m)CBOCaB=0.5aB=l300.4670.6530.467350.2410.3360.24220<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>圖9示出了對于不同值的(XB用于接收CBOC(6,1,2/11,'-，)信號2222的凈皮(('P:SLOC〈aA)+Qp.SL0C(aA)=Ip.B0C(1.1)+Qp.B0C(1.1)))才示〉但^匕的才示量乘積鑒頻器。相對地，還示出了通過本地波形CBOC(6,1,2/11，'-，)獲得的曲線。對于很大值的as，跟蹤的假點(diǎn)更明顯。因此應(yīng)該使用確切的跟蹤技術(shù)。通過以下參數(shù)已經(jīng)獲得了圖9中的曲線在早本地二進(jìn)制波形和晚本地二進(jìn)制波形之間的0.1碼片的間隔、在輸入端的15MHz的濾波(單邊)以及4ms的(關(guān)聯(lián))積分時間。關(guān)于多徑，必然地，在本地二進(jìn)制波形中的BOC(6,l)的份額越大，獲得的多徑誤差包絡(luò)越接近本地波形BOC(6,l)的多徑誤差包絡(luò)。在多徑方面，很難看到對于aj^0.3的值是怎樣影響性能的。然而，我們假設(shè)性能保持近似一樣。在這種情況下，參看以上的分析，使用大值的aB(接近1,甚至等于1)可能是有利地。在新方法的性能的詳細(xì)分析中，我們已經(jīng)4ii殳了aA=0。顯然地，對于接近O但是不等于0的aA，可以實(shí)現(xiàn)相似性能。還注意到，aA和aB的最優(yōu)化選擇將會基本上取決于無線電導(dǎo)航信號的調(diào)制波形。該調(diào)制波形可以是如已經(jīng)詳細(xì)描述的CBOC波形，或者是如對于GPSL1C信號所要考慮的TMBOC類型的波形。在分析中，已經(jīng)唯一地討論了標(biāo)量乘積鑒頻器。然而，應(yīng)當(dāng)注意，存在另一種鑒頻器，該鑒頻器也可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，尤其是例如用于檢測輸入信號的相位的"早-減-晚"或"即時"鑒頻器。另外還涉及為了接收由衛(wèi)星發(fā)射的多個信號，接收器需要多個接收信號。對于接收器的每個接收信道，都具有一組如本說明書中已經(jīng)描述的關(guān)聯(lián)器，該關(guān)聯(lián)器的輸出信號被組合，以便在信號采集模式下形成已收到信號的能量評估以及在信號跟蹤模式下形成偽隨機(jī)碼鑒頻器。權(quán)利要求1.一種用于接收由調(diào)制波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號的方法，所述調(diào)制波形包括分量BOC(n1，m)和分量BOC(n2，m)，n1不同于n2；其中，在持續(xù)時間T的時間間隔上，在即時本地波形和所述調(diào)制波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且在偏移本地波形和所述調(diào)制波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)；其特征在于，所述即時本地波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在所述時間間隔上，所述即時本地波形包括所述時間間隔上的總持續(xù)時間(1-αA)T的至少一段波形BOC(n2，m)，αA是大于或等于0且嚴(yán)格小于1的參數(shù)；并且，所述偏移本地波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在所述時間間隔上，所述偏移本地波形包括所述時間間隔上的總持續(xù)時間αBT的至少一段波形BOC(n1，m)，αB是嚴(yán)格大于0且小于或等于1的參數(shù)，參數(shù)αA和αB不同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，(Xa等于0。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，ocb等于1。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，otA小于aB。5.根據(jù)權(quán)利要求l、3和4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述時間間隔上，所述即時本地波形包4舌所述時間間隔上的總持續(xù)時間aAT的至少一段波形BOC(n,，m)，aA嚴(yán)格包含在0和1之間。6.才艮據(jù)權(quán)利要求l、2、4和5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述時間間隔上，所述偏移本地波形包括所述時間間隔上的總持續(xù)時間(l-ctB)T的至少一,殳波形BOC(n2,m),otB嚴(yán)格包含在0和1之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述偏移本地波形包括早本地波形或者晚本地波形或者所述早本地波形和所述晚本地波形之間的差。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于調(diào)制所述無線電導(dǎo)航信號的所述調(diào)制波形是CBOC類型的調(diào)制波形，所述CBOC類型的調(diào)制波形包4舌所述分量BOC(n!，m)和分量BOC(n2,m)的實(shí)參數(shù)的線性組合。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，用于調(diào)制所述無線電導(dǎo)4元信號的所述調(diào)制波形是TMBOC類型的調(diào)制波形，所述TMBOC類型的調(diào)制波形包括多段分量BOC(ni,m)和多^殳分量BOC(n2,m)的交^^連4妻。10.—種接收器(60,70)，包括用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至9中4壬一項(xiàng)所述的方法的裝置(68.1-68.3,78.1-78.3,18.1-18.6，62.1-62.6,72.1-72.4,20.1-20.6,64.1-64.6,74.1-74.4,22.1-22.6，66.1-66.6,76.1-76.4,77)。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的接收器(60,70)，所述接收器包括本地波形發(fā)生器(68.1-68.3，78.1-78.3)，所述本地波形發(fā)生器用于產(chǎn)生即時本地波形和偏移本地波形；以及關(guān)聯(lián)器(18.1-18.6,62.1-62.6,72.1-72.4)，所述關(guān)聯(lián)器用于在持續(xù)時間T的時間間隔上，在所述即時本i也波形和所之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且在所述偏移本地波形和所述調(diào)制波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)；所述本地波形發(fā)生器(68.1-68.3，78.1-78.3)被配置為用于產(chǎn)生二進(jìn)制波形形式的所述即時本地波形，在所述時間間隔上，所述即時本地波形包括所述時間間隔上的總持續(xù)時間(l-aA)T的至少一4爻波形BOC(n2,m),aA是大于或等于0且嚴(yán)格小于1的參數(shù)，以及被配置為用于產(chǎn)生二進(jìn)制波形形式的所述偏移本地波形，在所述時間間隔上，所述偏移本地波形包括所述時間間隔上的總持續(xù)時間aBT的至少一段波形BOC(n!,m)，aB是不同于aA的參數(shù)并且嚴(yán)格大于0且小于或等于l。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器(60,70)，所述接收器包括即時本地波形發(fā)生器和偏移本地波形發(fā)生器(68.1,68.3，78.1,78.3);第一關(guān)聯(lián)器(18.2，18.5，62.2，62.5,72.2,72.5),所述第一關(guān)4關(guān)器配有用于對所述調(diào)制波形和所述即時本地波形進(jìn)4亍混頻的混頻器(20.2，20.5，64.2，64.5,74.2,74.4);以及第二關(guān)耳關(guān)器(18.1，184,),所述第二關(guān)聯(lián)器配有用于對所述調(diào)制波形和所述偏移本地波形進(jìn)4亍混頻的混頻器(20.1,)。全文摘要為了接收由調(diào)制波形調(diào)制的無線電導(dǎo)航信號，調(diào)制波形包括分量BOC(n₁，m)和分量BOC(n₂，m)，n₂嚴(yán)格小于n₁，在持續(xù)時間T的時間間隔上，在即時本地波形和調(diào)制波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且在偏移本地波形(早或晚)和該調(diào)制波形之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)。即時本地波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在該時間間隔上，該即時本地波形包括該時間間隔上的總持續(xù)時間(1-α_A)T的至少一段波形BOC(n₂，m)。α_A是大于或等于0嚴(yán)格小于1的參數(shù)。偏移本地波形以二進(jìn)制波形的形式產(chǎn)生，在該時間間隔上，該偏移本地波形包括該時間間隔上的總持續(xù)時間α_BT的至少一段波形BOC(n₁，m)，α_B是嚴(yán)格大于0且小于或等于1的參數(shù)，α_A不同于α_B。文檔編號H04B1/707GK101517910SQ200780034409公開日2009年8月26日申請日期2007年9月17日優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日發(fā)明者克里斯托夫·馬卡比奧,利昂內(nèi)爾·里斯,奧利維耶·朱利安,讓-盧卡·伊薩列申請人:法國國家太空研究中心