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通信系统案例

北斗导航卫星系统（BDS）

目录

1概述1

1.1北斗卫星导航系统简介1

1.2北斗卫星导航系统的相关应用2

2星座5

2.1星座结构分析5

2.2星座性能分析6

3工作频段8

3.1北斗卫星导航系统B1频段数字信号生成9

3.1.1B1频段的测距码9

3.1.2北斗卫星导航系统的B1频段信号叠加9

3.2北斗B2频段导航信号10

4多址技术13

4.1基于竞争的分布式接入控制多址方式13

4.1.1Aloha协议13

4.1.2IEEE802.11改进型星间多址协议14

4.2基于无冲突的集中式分配多址接入方式15

4.2.1TDMA多址接入方式15

4.2.2CDMA多址接入方式16

4.2.3FDMA多址接入方式16

5编码18

5.1多进制LDPC编码原理19

5.1.1编码原理19

5.1.2译码原理19

5.2北斗系统多进制LDPC编码方案21

5.2.1B1C信号编码方案22

5.2.2B2a信号编码方案22

6.北斗卫星信号的调制24

6.1B1C频点信号的调制方式24

北斗导航卫星系统郝建军编

1概述

1.1北斗卫星导航系统简介

中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国

自主研制的全球卫星导航系统。它是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格

洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星

导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国

卫星导航委员会已认定的供应商。

2012年12月27日，中国卫星导航系统管理办公室公布了北斗系统的空间

信号接口控制文件，BDS开始正式为中国及周边地区提供导航、定位和授时服

务。与GPS和GLONASS不同的是，BDS还具有独有的短报文通信功能。目前

BDS有14颗在轨工作的卫星，其中包括５颗地球静止轨道（GEO）卫星、４颗

中圆地球轨道（MEO）卫星和５颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星。BDS计划

在2020年左右全面建成，其全球星座将由35颗卫星构成，届时可为全球用户

提供满足所需导航性能（RNP）的导航、定位、授时和短报文通信服务。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围

内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并

具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，

测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社

会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、

全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。随着北斗

系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水

文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减

灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全

球经济和社会发展注入新的活力。

卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。

中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”

建设发展，积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手，与各个国