一、北斗二代Bl信号说明.docx

一、北斗二代Bl信号说明.docx一、北斗二代Bl信号说明
B1信号由IQ两个支路的“测距码+导航电文”正交调制(QPSK)在载波上构成。 表达式如下：
Sj(t) = A[C：(t)D，(t) cos(2Trf0t + <pj) + AQC^(t)D^(t) sin(荡器产生的本地载波信号：carrier=exp(j*2*pi*n*(fc+dopplor)/fs)o其中n是一个从。〜 9999的数列。
最后经过相乘后去掉中频信号中的载波。
重采样的目的是为了对数字信号进行降速，因为当前1ms内含有10000个采样数字, 而1ms内只含有2046个C/A码片，。
对I路和Q路的数据进行傅立叶变换是将两路信号组合得到信号x(n) =1 (n)+jQ(n), 然后进行FFT运算。然后与经过傅立叶变换的本地伪码相乘，输出结果经过傅立叶逆变换后 变成时域信号，模值表示输入信号与本地伪码的相关结果，若结果中出现峰值，其位置即表 示接受信号的码相位。
2、载波跟踪
输入信号与本地PRN码(假定经过信号的捕获环节和码跟踪环的锁定后PRN码相位与 输入信号中C/A码相位完全一致)相乘后去除信号中的C/A码部分，只剩下载波部分和 导航电文。环路鉴别器模块的作用是获得本地载波与输入信号的相位误差，其输出的相 位误差经过滤波后反馈给数控振荡器(NC。)，最终实现NCO载波发生器生成的载波频 率与输入信号完全一致。
其中载波环路鉴别器D=arctan (qK/P),当实际相位误差为0或±180。时，鉴别器输出 为0,也就是说Costas环对180°相移不敏感，因此对导航数据引起的相位翻转不敏感， 所以接收机采用这种载波跟踪环。
关于锁相环的几个公式：
a)阻尼因数
t _ wnT2 orz . _ kokih
S = Z 扣n =——
z Ti
噪声带宽为
Bn = Jo°°|H(s)|2df =守(& + £)
二阶滤波器常数
C _ 1 8&3nts
此庭 4+4&Snts + (Snts)2
C _ 1 4(a)nts)2
k°ki 4+4孙nts +(3nts)2
3、码跟踪
输入信号与本地振荡器产生的载波（假定经过信号的捕获环节和载波跟踪环的锁定后该载波 的频率与输入信号的频率完全一致）相乘，去除输入信号中的载波部分，只保留C/A码和导 航电文。PRN码发生器在I路和Q路分别产生3路间距为±1/2的码片与之相乘。信号经过 两次乘法运算后，对六路输出进行积分累加。其结果就是本地码与输入信号中码的相关程度。 最后经过码环路鉴别器进行判定，输出反馈值来调整PRN码发生器输出码的码相位。最终输 出的Ip就是导航电文。
其中码环路鉴别器D =捋:％属于非相干类型，特点是归一化超前-滞后功率，在码 Ue+QeJ+Ul+Ql）
片误差大于1/2时具有良好的特性，有助于DLL在不同的信噪比和不同的信号强度下保持跟 踪。还有它同时使用了 I路和Q路，性能独立于PLLo
4、完整的跟踪环模块
完整跟踪通道
五、导航电文的提取和处理
1、导航电文的恢复
（1） 根据D1导航电文的调制规则需要先将D1导航电文上调制的20比特NH码 （000001001**********）去除，从而将1kbps的数据转换为50bps的导航信息数据。
（2） 根据D2导航电文的调制规则需要将1kbps的数据中每连续两个相同的值替换成一 个值，最终得到一个500bps的导航信息数据。
2、导航数据的帧同步
导航数据编码严格按照北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件（） 所定义的方案。
北斗导航数据解码的前提是确定子帧的起始位置。
在导航电文中每一帧的第1^11比特为帧同步码，由11比特修改巴克码组成，其值为 "**********",第1比特上升沿为秒前沿，用于时标同步。因为Costas环具有跟踪信号 180°相位翻转的能力，所以帧同步码也有可能以反码“00011101101”的形式出现。
因为实际上，这两种帧同步码有可能出现在接收数据的任意位置，所以当我们在匹配到 第一个帧同步码后，从当前匹配的位置向后300个数据点（即一个子帧的长度）和600个数 据点（即两个子帧的长度）均出现帧同步码的话，才能确定找到了子帧的起始位置，否则就 需要重新匹配。
3、导航电文数据码纠错
积分累加后的Ip路输出进行二值化（+1, 0）后，转化为lkbps的数据。在对导航电文 进行提取之前需要对