北斗二代卫星导航接收机关键共性技术论述

随着社会的全面发展和进步，科学技术也得到了更加快速的发展，特别是全球定位卫星通信系统的建立，此类通信系统能够更准确的对用户提供定位和导航等服务，并且还能够实现更全面的通信功能。特别是北斗二代卫星导航接收机的开发更促进了北斗导航系统的计算研究工作，而且更加加快了北斗系统的全面快速发展，更彻底的发挥出了软件系统的灵活性。本文主要是针对北斗二代卫星导航接收机的关键共性技术进行深层次的研究论述，通过对前期的信号捕捉和跟踪处理以及后期的信号仿真处理等问题的研究，进一步的了解二代卫星导航接收机的重要性能。

【关键词】北斗二代卫星导航接收机 信息捕捉跟踪 仿真处理

随着信息化时代的来临，人们的生活中处处充满着信息科技，人们也更加希望随时随地确定自己的地理位置，掌握自己的位置信息，而且越来越多的人也更加希望能够拥有自主的导航系统并能够得到快速的发展。全球首个导航系统是1964年美国开始首次投入使用的，它原本主要是应用于军事作战方面，在军事方面发挥出了特别强大的作用。随着全球定位系统的发展，慢慢的应用于普通的民众之中及大程度上的改变了人们的生活。随着时间的推移，更多的国家都研制出了不同的全球定位系统，慢慢的都走进了信息化的时代洪流之中。我国在2000年的时候研制出了自己的卫星定位系统，该系统不仅仅包含了原有的系统功能，还加入了自己独有的短报文通信的功能，这在我国很多抗洪救灾的工作中发挥了非常重要的作用，并且我国的系统还在进一步的研究改进过程中，将会在今后几年达到更高程度的进步。

1 北斗二代卫星导航接收机的发展特点

现如今使用的北斗二代接收机是在集成电路的应用基础上建立的一种新型的接收系统，并且经过全面的升级和改进，使二代卫星导航接收机有了更新型的发展特点。一方面，二代卫星导航接收机将从单一的GPS导航系统向多系统兼容导航系统的时代迈进，多系统的导航系统能够发挥出单一的GPS导航系统的功能，而且还能够更好的实现系统的连续性和实用性，这样的多系统兼容的导航系统将会得到更加全面的发展。另一方面，随着信息化科技的发展，现如今的卫星导航系统与手机移动通信必须做到相应的融合已达到室内定位的整体服务，也就是卫星导航系统应该做到信息化的融合，做到电子移动设备与系统信息的融合，特别是与手机等移动客户端之间的融合。目前已经有很多移动设备做到了信息的融合，这样就可以在任何时间、地点实现相应的定位作用和服务，为实现全面的室内监控成为可能。为了达到此要求，一定要保证卫星导航接收机的高灵敏性以及减少室内环境不必要的噪音等因素的影响，这样才能够全面的达到室内监控服务的发展要求。最重要一方面，一定要在二代卫星导航接收机中应用软件无线电接收机系统，这样就可以实现卫星导航的软件化设计，也可以全面的降低导航系统的投入费用。

2 北斗二代卫星导航接收机信号捕获

北斗二代卫星导航系统主要也是一种GPS导航系统，主要通过码分多地址的方式来区别卫星的不同，并且在卫星上通过直接序列扩频技术进行导航数据的调制处理。接收机接收到的信号主要是不同卫星发出的信号的组合形式，而信号的捕获主要是对相同的频移以及码相位进行寻找，从而剔出相同的信号载波和伪码。在信号的捕获过程中可以通过线性搜索以及并行频率和并行码搜索的算法方式进行捕获。其中线性搜索的方法主要是从频率搜索的中间位置开始对码相位以及多普勒频移进行一定的搜索，一直搜索到符合要求的信号频率为止。线性搜索的原理简单，适用范围广而且能够实现不同信号的搜索，但搜索速度太慢是一个最主要的缺点。而并行频率和并行码相位的搜索方式速度就特别快，主要是针对相同的搜索单元进行一定的信号搜索方式，这样就可以通过控制码相位以及频率来进行相应的信号捕获，虽然原理相对比较复杂，但可以快速的完成信号的捕获功能。

3 二代卫星导航接收机信号的跟踪处理

信号的跟踪处理工作是为了更进一步的完善信号的捕获处理，经过后期的跟踪处理可以得到更准确具体的载波频率以及码相位信息。这样就可以得到更精准的信号信息，并实现精准信息的稳定。卫星导航的信号跟踪主要是针对捕捉中的码相位以及多普勒频移两方面，它是捕捉的更精准的一种表现形式，跟踪处理主要是根据输入信号的不同来构建一个窄带的滤波器，通过改变不同的输入信号来改变滤波器的频率，以此来完成信号的跟踪处理。最常见的跟踪处理方式主要包括码跟踪和载波跟踪的方式，其中码跟踪主要是选取输入进来的中频信号以及载波信号中分出的两路载波分量进行相乘，经过一定的积分求和后得到两路信号，经过处理使它与原码相位相同，以此来实现信号的跟踪处理。而载波跟踪主要是通过接收机中的中频信号与载波的正弦分量和余弦分量进行相乘，当载波频率接近一致的时候，就可以得到两路准确的基带信号，再将基带信号与即时码进行相乘积分求和处理后就可以得到不含载波和伪码的信号。

4 卫星导航接收机信号的仿真处理

完成了相应的捕获和跟踪之后一定要进行相应的信号仿真处理，这里主要是通过硬件来完成对捕获信号的功能验证处理工作。在对硬件产生的数据进行仿真处理时，可以通过Lab View软件来对数据信号进行相应的仿真处理，这样就可以通过Lab View软件对卫星导航数据进行二进制读取，再通过转换处理来达到相应的数字信号以供使用，只有将捕捉以及跟踪所得的信号进行相应的仿真处理才能够得到所需要的信号数据信息。

随着信息化技术的全面发展，只有适应现阶段的发展要求，全面推进全球导航定位系统才能够更好的实现社会的全面进步，同时进一步的带动人们的生活水平的提高。同时要实现卫星导航与移动设备的融合才能够更好的对用户进行位置和信息的全面监控。只有在信号的上更好的完成信号的捕捉和信号的跟踪处理工作才能够更好的收集卫星导航信号，再通过相应的仿真处理工作来进一步实现信号的处理工作。总之，信息化的时代已经来临，一定要全面提高北斗二代卫星导航接收机的技术水平，更好的完成监控和服务工作。

参考文献

[1]王博，焦海松，谷庆等.北斗接收机动态定位精度测试与分析[J].导航定位学报，2014，2（2）：109-112.

[2]蔺晓龙，何文涛，徐建华等.北斗卫星导航接收机中类相干积分算法[J].计算机仿真，2013，30（11）：46-49，142.

[3]刘天F，茅旭初.北斗二代系统B1频段中频信号的生成方法[J].计算机仿真，2013，30（9）：70-73.

作者单位

1.卫星导航系统与装备技术国家重点实验室 河北省石家庄市 050000

2.中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北省石家庄市 050000