卫星定位理论与方法-第12次课-卫星的信号结构.pptVIP

GPS Signal Characteristics GPS卫星向用户发送的导航定位信号均采用的是L（22cm）波段做为载波，有其优点： 减少拥挤，避免干扰 适用于扩频，传送宽带信号 卫星高轨运行，能获得较大的多普勒频移 大气衰减小，有益于研制用户设备 Schematic of GPS codes and carrier phase 卫星的信号 GPS卫星信号包含三种信号分量：载波、测距码和数据码。信号分量的产生都是在同一个基本频率f0=10.23MHz的控制下产生 将调制信号扩频方法： 用50hz的D码调制一个伪随机码，例如调制p码，码率高达10.23MHZ，形成组合码P（t)D(t). 用组合码调制L波段的载波，实现D码的二级调制。 Codes on L1 and L2 Spread Spectrum Principle Signal Structure Signal Structure GPS卫星的测距码和数据码是采用调相技术调制到载波上，且调制码的幅值只取0或1。如果码值取0，则对应的码状态取+1；而码值取1时，对应码状态为-1，载波和相应的码状态相乘后，即实现了载波的调制。 三、GPS数据文件 三、GPS数据文件 Modulo-2 recovery of GPS code Receiver Processing for the GPS Waveform GPS Receiver Functions Real-time Code Matching is Used to Identify Satellite and Measure Signal Travel Time P-Code Receivers Match to C/A Code First and Then Decode ‘Handover Word’ to Match to P-Code Properties of M Sequence 统计特性 循环相加特性 相关特性 Statistic Properties of M Sequence 码序列中两种元素出现的次数大致相等，相差1次。 0: 2r-2 1: 2r-2-1 长度为n的元素游程比长度为n+1的元素游程多一倍。 游程即是连续出现n次同一元素叫作一个长度为n的游程。 统计特性 随机噪声、伪随机码的区别： M序列是人造的不同于自然噪声或偶然误差 它是由一种叫作伪随机码发生器产生的，只要使用相同的伪随机码发生器，就可以产生完全一样的码序列。任何两批多次测量不能产生完全相同的偶然误差；同样，人们也无法得到完全一样的噪声。 它具有周期性(噪声或偶然误差是无周期的) M序列的幅值始终为1或0 偶然误差序列幅值大的出现的机会小，幅值小的机会多，服从正态分布。 Comparison Between M Sequence and Random Error Comparison Between M Sequence and Random Error 相似： M序列与偶然误差都有具有统计特性 出现正误差的机会和负误差的机会相等；0和1出现的概率大致相等。 序列连续N+1个1(0)的机会比连续出现N个1(0)的机会少一倍；误差小的出现的概率大。 循环相加特性 M序列为周期序列，因此将一个M序列平移若干个码元，仍然为原码元，只是初相不同。平移前后的两个序列称作平移等价序列。 循环相加特性是指一个M序列序列与平移序列的模二和为此序列的平移等价序列。 互相关函数： 自相关函数： Autocorrelation and Correlation Function of M Sequence ?=0 ?!=0 Autocorrelation Function of M Sequence 截短码:为了从码长为P的m序列中获得一个码长为P’(P’P)的码序列，可以通过对m序列截去a=P-P’来获得。 由两个或两个以上的小码的逻辑函数所构成的码序列称为复合码。 如果由n个码长分别为P1、P2…、PN的子码构成的复合码，且P1、P2…、PN互素。则复合码的码长P为P1*P2*….*PN.。 截短码和复合码 m序列具有良好的自相关特性，但互相关特性不太理想。 一是互相关函数的最大值往往可以达到1/3左右， 二是虽然可以找到少量的m序列组成的组，在组内的互相关函数值较小，但组的数目较少，不能满足码分多址的需要。 因