基于BOC信号的导航发射信道预失真方案

来源:乐竞体育app作者:乐竞体育app 日期:2024-02-02 浏览:
本文摘要:作者:杨志梅,张昌明 由于卫星导航系统中导航系统卫星升空信道的记忆非线性效应,使比特率有限的二进制位移载波(BOC)调制信号杂讯激化,导航系统性能将受到严重影响。针对这个问题,本文创建并分析了导航系统升空信道模型,明确提出将等效修改信道模型的主体部分(HPA及其前后改置滤波器)等效为Wiener-Hammerstein模型的思想,同时设计了一种针对此模型的基于必要自学结构的自适应LMS实杂讯方案。

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作者:杨志梅,张昌明  由于卫星导航系统中导航系统卫星升空信道的记忆非线性效应,使比特率有限的二进制位移载波(BOC)调制信号杂讯激化,导航系统性能将受到严重影响。针对这个问题,本文创建并分析了导航系统升空信道模型,明确提出将等效修改信道模型的主体部分(HPA及其前后改置滤波器)等效为Wiener-Hammerstein模型的思想,同时设计了一种针对此模型的基于必要自学结构的自适应LMS实杂讯方案。建模结果表明,该方案能有效地诱导BOC信号的带外频谱拓展,优化星座图,可以很好地避免导航系统信道对BOC信号的杂讯影响,在卫星导航系统中具有最重要的意义和较好的应用于前景。  0章节  BOC调制信号的频谱分化在中心频点的两侧,不利于避免与中心频点信号频谱的互相重合,从而增大信号间的互相阻碍,以构建频段共用。

此外,BOC调制信号比BPSK调制信号的涉及函数主瓣更加较宽,它具备更高的码追踪精度和更加强劲的抗多径干扰能力。由于BOC调制的独特性使其在新一代全球卫星导航系统中倍受青睐。

  BOC调制信号经过导航系统卫星升空信道时,由于各个器件的非理想特性将不会使其产生一定程度的杂讯,导致导航系统的性能不会受到一定的影响。目前,国内外回应有数涉及的研究。文献主要分析Galileo的几个候选BOC调制信号特性,其中BOC调制的非线性特性主要是使用固态功率放大器(SSPA)来建模,分析了输出功率重设(IBO)为0dB时,BOC调制方式的涉及损耗。

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文献主要分析Galileo的几个候选BOC调制信号的追踪精度受到线性和非线性失知道影响,分析了由于滤波器比特率的容许而带给的功率损耗和涉及损耗。文献主要分析星上低功放对BOC及其派生信号的杂讯影响,主要分析了比特率容许和非线性效应带给的牵头影响。  非线性失真为对卫星导航系统性能的影响主要在于:引发信号幅度、振幅杂讯,使星座图再次发生传输转动,导致接管方裁决检测不受相当大影响,引发带上内杂讯;产生大量的准杂讯人与自然波杂讯,信号频谱拓展产生的邻道阻碍(ACI),产生带外杂讯。

因此,对卫星导航系统信道的非线性补偿研究变得尤为重要。但是,目前国内外大部分只是针对非理想卫星信道对BOC信号的影响展开了研究,对于避免这种影响的研究却极少。  自适应数字实杂讯技术是补偿非线性失真为最差的方法之一,它通过在非线性器件前结构非线性失知道逆特性来超过线性化目的。

随着信息速率的减少,信号比特率大大减少,导航系统信道不仅具备非线性特性,其记忆效应也更加显著。对于有记忆效应的非线性失真为,若仍使用传统的无记忆实杂讯技术,非线性补偿机制有可能过热或是效果不欠佳。因此,研究记忆非线性失知道线性补偿技术具备十分最重要的意义。

  本文即是对BOC信号展开实杂讯建模分析,对导航系统卫星升空信道展开建模等效,明确提出将升空信道等效为Wiener-Hammerstein模型,并设计了一种针对此模型的基于必要自学结构的自适应LMS实杂讯方案,通过建模结果可以显现出该实杂讯方案可以很好地避免导航系统信道对BOC信号的杂讯影响。  1导航系统升空信道模型  根据目前有数的国内外导航系统卫星升空信道模型,可概括总结出有导航系统卫星升空信道的等效修改模型如图1右图。  如图1右图,前置滤波器和后置滤波器皆使用线性FIR滤波器,低功放使用行波管功率放大器(TWTA)模型。行波管大功率放大器AM/AM转换展现出为幅度非线性失真为,AM/PM转换展现出为振幅非线性失真为,一般来说能用无记忆Saleh幅值-振幅模型展开仿真,即:  当综合考虑到前置滤波器、TWTA、后置滤波器时,记忆效应无法忽视,此时,导航系统升空信道实质上可以等效为有记忆Wiener-Hammerstein模型,即线性时恒定系统(LTI_1)后串联一个无记忆非线性模型(NL)后再行串联一个线性时恒定系统(LTI_2),该模型常用于叙述卫星通信中的大功率功放。

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其结构图如图2右图。  其中每个模块用数学表达式回应为:  综合每个模块求得Wiener-Hammerstein模型的数学表达式为:  式中:K回应功放模型的多项式阶数;L回应功放的记忆深度。


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