本申請涉及導航,特別是涉及一種qmboc信號波形與調制方法、裝置和計算機設備。
背景技術:
1、目前典型的衛星導航系統信號體制類似,發射的信號為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,比如自相關函數邊峰幅度較高,在捕獲和跟蹤時易發生誤鎖現象,降低了衛星導航信號的接收性能。未來隨著低軌衛星導航增強信號的加入,衛星導航信號數量進一步增加,勢必帶來兼容性和抗干擾性能方面的挑戰,對衛星導航增強信號體制提出新的要求。
技術實現思路
1、基于此,有必要針對上述技術問題,提供一種qmboc信號波形與調制方法。
2、一種qmboc信號波形與調制方法,所述方法包括:
3、根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數和第二參數;
4、根據所述第一參數和所述第二參數,構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;
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頻副載波的導航信號;
6、根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號。
7、在其中一個實施例中,還包括:根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數f0和第二參數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:根據所述第一參數和所述第二參數,構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頻副載波的導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頻副載波的導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。
16、在其中一個實施例中,還包括:根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號;所述qmboc信號的功率譜密度函數為:
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為雙曲線調頻副載波的起始頻率,b*1.023mhz為雙曲線調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頻副載波信號的二進制雙曲線調頻副載波的周期,γ為boc(m,n)功率配比。
19、一種qmboc信號波形與調制裝置,所述裝置包括:
20、參數設置模塊,用于根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數和第二參數;
21、雙曲線表達式構建模塊,用于根據所述第一參數和所述第二參數,構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;
22、導航信號生成模塊,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頻副載波的導航信號;
23、qmboc信號調制模塊,用于根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號。
24、在其中一個實施例中,所述參數設置模塊還用于根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數f0和第二參數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,雙曲線表達式構建模塊還用于根據所述第一參數和所述第二參數,構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頻副載波的導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頻副載波的導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。
33、一種計算機設備,包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現以下步驟:
34、根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數和第二參數;
35、根據所述第一參數和所述第二參數,構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;
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頻副載波的導航信號;
37、根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號。
38、一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現以下步驟:
39、根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數和第二參數;
40、根據所述第一參數和所述第二參數,構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;
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頻副載波的導航信號;
42、根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號。
43、上述qmboc信號波形與調制方法、裝置和計算機設備,首先,與傳統boc調制相比,基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號調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,從而使得導航信號具有更好的頻譜特性,隨著帶寬的增加,導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,以滿足衛星導航信號數量增加時的導航性能,另外,在進行qmboc信號調制時,副載波使用周期二進制雙曲線調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函數和頻譜特性,從而提升衛星導航信號體制的抗干擾能力。
1.一種qmboc信號波形與調制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,根據雙曲線調頻信號的最大頻率和最小頻率,構建第一參數和第二參數,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,根據所述第一參數和所述第二參數,構建雙曲線信號的表達式,包括:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號的時域表達式為:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,根據所述基于周期二進制雙曲線調頻副載波的導航信號進行qmboc調制,得到qmboc信號波形與調制的信號體制,包括:
6.一種qmboc信號波形與調制裝置,其特征在于,所述裝置包括:
7.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述參數設置模塊還用于根據雙曲線調頻信號的最大頻率和初始頻率,構建第一參數f0和第二參數m分別為:
8.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,雙曲線表達式構建模塊還用于根據所述第一參數和所述第二參數,構建雙曲線信號的表達式為:
9.一種計算機設備,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,所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求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,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行時實現權利要求1至5中任一項所述的方法的步驟。