本申請涉及導(dǎo)航，特別是涉及一種qmboc信號波形與調(diào)制方法、裝置和計算機設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前典型的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號體制類似，發(fā)射的信號為bpsk信號或boc信號。boc信號通過使用二進制正余弦副載波實現(xiàn)了軍民信號的頻譜分離,但是這種信號體制也存在一定的局限性，比如自相關(guān)函數(shù)邊峰幅度較高，在捕獲和跟蹤時易發(fā)生誤鎖現(xiàn)象，降低了衛(wèi)星導(dǎo)航信號的接收性能。未來隨著低軌衛(wèi)星導(dǎo)航增強信號的加入，衛(wèi)星導(dǎo)航信號數(shù)量進一步增加，勢必帶來兼容性和抗干擾性能方面的挑戰(zhàn)，對衛(wèi)星導(dǎo)航增強信號體制提出新的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種qmboc信號波形與調(diào)制方法。

2、一種qmboc信號波形與調(diào)制方法，所述方法包括：

3、根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)；

4、根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式；其中，所述雙曲線信號的表達式為頻率隨時間變化的周期函數(shù)；

5、將擴頻信號與所述雙曲線信號的副載波相乘，得到基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號；

6、根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號。

7、在其中一個實施例中，還包括：根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)f0和第二參數(shù)m分別為：

8、

9、其中，fl表示初始頻率，fh表示最大頻率。

10、在其中一個實施例中，還包括：根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式為：

11、

12、其中，s(t)表示雙曲線信號的表達式，t表示周期。

13、在其中一個實施例中，基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號的時域表達式為：

14、

15、其中，signalboc_hfm為基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號的時域表達式，c(t)表示擴頻信號，sc(t)表示副載波信號，sign(·)表示符號函數(shù)。

16、在其中一個實施例中，還包括：根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號；所述qmboc信號的功率譜密度函數(shù)為：

17、

18、其中tc為boc(m,n)擴頻碼碼片時延，tc＝1/(n*1.023mhz)，ts2為boc(m,n)副載波碼片時延，ts2＝1/(2m*1.023mhz)，且a*1.023mhz為雙曲線調(diào)頻副載波的起始頻率，b*1.023mhz為雙曲線調(diào)頻副載波的單邊帶寬，n*1.023mhz為boc-hfm信號的擴頻碼頻率，t為基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波信號的二進制雙曲線調(diào)頻副載波的周期，γ為boc(m,n)功率配比。

19、一種qmboc信號波形與調(diào)制裝置，所述裝置包括：

20、參數(shù)設(shè)置模塊，用于根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)；

21、雙曲線表達式構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式；其中，所述雙曲線信號的表達式為頻率隨時間變化的周期函數(shù)；

22、導(dǎo)航信號生成模塊，用于將擴頻信號與所述雙曲線信號的副載波相乘，得到基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號；

23、qmboc信號調(diào)制模塊，用于根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號。

24、在其中一個實施例中，所述參數(shù)設(shè)置模塊還用于根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)f0和第二參數(shù)m分別為：

25、

26、其中，fl表示初始頻率，fh表示最大頻率。

27、在其中一個實施例中，雙曲線表達式構(gòu)建模塊還用于根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式為：

28、

29、其中，s(t)表示雙曲線信號的表達式，t表示周期。

30、在其中一個實施例中，基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號的時域表達式為：

31、

32、其中，signalboc_hfm為基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號的時域表達式，c(t)表示擴頻信號，sc(t)表示副載波信號，sign(·)表示符號函數(shù)。

33、一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)以下步驟：

34、根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)；

35、根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式；其中，所述雙曲線信號的表達式為頻率隨時間變化的周期函數(shù)；

36、將擴頻信號與所述雙曲線信號的副載波相乘，得到基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號；

37、根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號。

38、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

39、根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)；

40、根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式；其中，所述雙曲線信號的表達式為頻率隨時間變化的周期函數(shù)；

41、將擴頻信號與所述雙曲線信號的副載波相乘，得到基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號；

42、根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號。

43、上述qmboc信號波形與調(diào)制方法、裝置和計算機設(shè)備，首先，與傳統(tǒng)boc調(diào)制相比，基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號調(diào)制方法在每個周期都有一個頻率隨時間變化的二進制副載波，這就改變了擴頻碼信號在時域和頻域的特性，從而使得導(dǎo)航信號具有更好的頻譜特性，隨著帶寬的增加，導(dǎo)航信號的主峰變得更為尖銳，旁瓣也隨之下降，以及更佳的干擾跟蹤性能，以滿足衛(wèi)星導(dǎo)航信號數(shù)量增加時的導(dǎo)航性能，另外，在進行qmboc信號調(diào)制時，副載波使用周期二進制雙曲線調(diào)頻波形替換掉原有的boc(1,1)，并保持boc(6,1)分量不變，從而改變信號的自相關(guān)函數(shù)和頻譜特性，從而提升衛(wèi)星導(dǎo)航信號體制的抗干擾能力。

技術(shù)特征：

1.一種qmboc信號波形與調(diào)制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和最小頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號的時域表達式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行qmboc調(diào)制，得到qmboc信號波形與調(diào)制的信號體制，包括：

6.一種qmboc信號波形與調(diào)制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)設(shè)置模塊還用于根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)f0和第二參數(shù)m分別為：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，雙曲線表達式構(gòu)建模塊還用于根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式為：

9.一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1至5中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種QMBOC信號波形與調(diào)制方法。所述方法包括：根據(jù)雙曲線調(diào)頻信號的最大頻率和初始頻率，構(gòu)建第一參數(shù)和第二參數(shù)；根據(jù)所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)，構(gòu)建雙曲線信號的表達式；其中，所述雙曲線信號的表達式為頻率隨時間變化的周期函數(shù)；將擴頻信號與所述雙曲線信號的副載波相乘，得到基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號，根據(jù)所述基于周期二進制雙曲線調(diào)頻副載波的導(dǎo)航信號進行QMBOC調(diào)制，得到QMBOC信號。采用本方法能夠獲得更佳的干擾跟蹤性能，以滿足衛(wèi)星導(dǎo)航信號數(shù)量增加時的導(dǎo)航性能。

技術(shù)研發(fā)人員：黃新明,張樹干,李井源,劉增軍,張可,龔航,彭競,李蓬蓬,謝郁辰,馬明
受保護的技術(shù)使用者：中國人民解放軍國防科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21