2 0 1 2年1 2月2 7日上午, 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) (BDS)
新聞發(fā)布會在國務院新聞辦公室
新聞發(fā)布廳召開, 宣布北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務。 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建成意
味著我國的科技實力在導航領域有新的突破和延伸, 這期間有杰出的科學家在前面探索開
拓研究, 培養(yǎng)了眾多科技人才。 隨著諸多關于衛(wèi)星導航的優(yōu)秀書籍陸續(xù)出版, 使很多從事
與衛(wèi)星有關工作的學者受益匪淺。 作為受益者之一, 我們想盡一份力量, 結合自己的研究
成果, 并綜合國內外的一些研究成果, 撰寫 《 全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容原理及其仿真》 一
書, 幫助關注兼容評估或互干擾分析的學者系統(tǒng)了解兼容理論和互干擾計算方法。
第1章將介紹全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容的研究背景、 全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容的定義, 以
及全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容的國內外研究現狀, 并指出現代化全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)的性能指標
不僅包括有效性、 準確性、 完好性和連續(xù)性, 還應該包括兼容性和互操作。 衛(wèi)星導航系統(tǒng)
一般由空間段、 地面控制段和應用段等三個部分組成。 其中, 空間段主要由衛(wèi)星導航星座
等組成; 地面控制段主要包括全球地面控制段、 全球地面任務段、 全球域網、 導航管理中
心、 地面支持設施和地面管理機構等; 應用段主要包括區(qū)域性和本地性的系統(tǒng)應用服務、
用戶接收機及其等同產品。 在衛(wèi)星導航系統(tǒng)的三個部分中, 空間段中的星座、 頻率部署和
信號體制處于首要的位置, 直接影響著兼容結果。 本書的第2章~第4章將圍繞星座、 頻
率部署和信號體制來綜合分析目前的四大全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)。 第2章介紹目前已存在和在
建的四大全球導航衛(wèi)星系統(tǒng) (GP S、 GLONAS S、 GAL I LEO 和 BDS) 在 L頻段上的頻率
部署情況, 不同衛(wèi)星導航系統(tǒng)占用相同的頻段會造成相互干擾而出現兼容問題, 因系統(tǒng)內
或系統(tǒng)間信號頻譜重疊, 將導致信號間不同程度的干擾。 第3章主要介紹子載波調制方
式。 導航信號的子載波調制方式顯著影響信號的功率譜密度包絡, 如 BOC 調制方式, 其
分裂的譜結構可以有效減小信號譜主瓣的重疊度, 有效提高信號的兼容性。 第4章介紹
GP S、 GAL I LEO、 GLONAS S和 BDS的信號體制結構, GP S、 GAL I LEO 和 BDS都采用
CDMA 傳輸模式, 而 GLONAS S則采用 FDMA 傳輸模式。 第5章介紹全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)
干擾對捕獲、 跟蹤與數據解調的影響, 簡單討論射頻前端帶寬、 自動增益控制和 A /D 轉
換對干擾抑制的影響, 給出SN I R 分析模型, 以及等效載噪比和譜分離系數的推導過程。
第6章討論全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)干擾對碼跟蹤誤差的影響, 給出碼跟蹤誤差分析模型, 推導
相干和非相干超前減滯后碼跟蹤誤差、 碼跟蹤譜靈敏度系數, 總結白噪聲下的碼跟蹤誤差
前 言
·Ⅵ·
和部分頻帶干擾下的碼跟蹤誤差。 第7章就導航信號參數與功率譜密度的關系, 給出導航
信號功率譜密度的一般解析式, 推導偽碼序列、 數據速率和碼片波形對信號功率譜的影
響, 最后討論預檢測積分時間對信號功率譜的影響, 并給出長碼的界定準則。 第8章將系
統(tǒng)總結全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容評估理論, 給出評估模型及參數、 星地鏈路損耗的計算模
型、 評價指標和兼容的理論評估方法。 第9章基于前面的理論基礎, 對 GP S、 GAL I LEO
和 BDS的系統(tǒng)內干擾和系統(tǒng)間干擾進行仿真。 第1 0章是本書內容的擴展, 主要討論全球
導航衛(wèi)星系統(tǒng)互干擾抑制技術, 互干擾抑制技術的應用和發(fā)展可減弱導航系統(tǒng)間的干擾,
提高系統(tǒng)間的兼容能力。 第1 1章是認知衛(wèi)星導航系統(tǒng), 主要討論全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容
帶來的優(yōu)勢與挑戰(zhàn), 以及認知技術對全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容帶來的機遇。 為了方便讀者的
學習和討論, 本書的最后附錄為全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容的應用程序源代碼。
本書相關研究成果得到了國家自然科學基金重大研究計劃 (6 8 1 1 3 4 0 9)、 國家自然科
學基金面上項目 (6 1 5 6 3 0 0 4), 以及國家自然科學青年基金 (6 1 2 0 3 2 2 6) 的資助。
由于作者水平有限, 書中難免會出現錯誤和不妥之處, 敬請讀者不吝指正。
作 者
2 0 1 8年8月于北京 |
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