基于

CBOC 信号的导航接收机设计与实

现

关键字：

CBOC 信号   多相关器算法   接收机   GPS  

近年来，随着美国的

GPS 系统在军用和民用领域的成功应用，卫星导航系统受到了世界多

个主要国家和组织的普遍关注。除了美国正在进行的

GPS 现代化计划以外，欧盟正在建设

Galileo 系统，俄罗斯正在对其 GLONASS 系统进行恢复和现代化改进，我国的北斗系统也
在积极建设中。多个导航系统并存，一个首要的问题是导航信号的兼容共存。在无线电频率
资源非常紧张的情况下，欧盟提出了新的信号结构

BOC(Bina ry Offset Carrier)调制，通过

改变信号的频谱，达到与传统导航的

BPSK(Binary Phase Shift Keying)调制信号共享频率的

目的，从而最大限度地利用有限的频谱资源。而后，美国和欧盟就

GPS 系统和 Galileo 系统

共用民用信号体制达成协议，

GES 系统和 Galileo 系统将分别使用 MBOC 调制方式的两种

实现，其中

Galileo 系统将在 E1 频点使用 CBOC 调制。

由于

BOC 信号的相关函数存在多个相关峰值，用于 BPSK 信号体制的接收方法不能直接用

于接收

BOC 信号体制，近年来人们提出了很多种适用于 BOC 信号体制的接收技术：文献

和文献提出的

BPSK—like(单边带)方法将 BOC 信号的频谱简化成类似 BESK 信号的形式后

处理，该方法相对易于实现。文献提出的

bump-jump 方法，文献提出的 ASPeCT 方法占用的

硬件资源都比较多，文献提出的

DE 方法占用的硬件资源适中，也不会损失接收机的灵敏

度和测距精度等性能，但是增加副载波环路实现复杂，本文研究的多相关器算法嘲硬件资
源虽然多，但是实现简单，理论清晰，可修正性和兼容性很好。但是国内对

CBOC 信号的

研究还多处于理论分析阶段，工程实现比较薄弱。由于

CBOC 信号是两个 BOC 信号的时域

叠加，笔者以

Galileo 系统拟采用的 CBOC(6，1，1／11)信号着手，分析 CBOC 的时域特性，

自相关函数以及功率谱密度函数。通过分析多相关器的算法，在现有的导航接收机的基础上
完成

CBOC 导航接收机工程样机的实现。

1 CBOC 信号特性分析

1．1 CBOC 信号生成仿真

CBOC(Composite BOC)通过 PN 码相同、副载波不同的两种 BOC 信号进行加权求和实现。本
文研究的是

Galileo 系统提出的 CBOC(6，1，1／11)信号采用 BOC(6，1)和 BOC(1，1)两种

副 载 波 加 权 实 现 ， 加 权 是 对 功 率 的 分 配 。

BOC(1 ， 1) 信 号 所 占 的 功 率 百 分 比 为

a，BOC(6，1)信号所占功率百分比为 b。通过这种加权之后，信号成为 4 电平信号。

CBOC 信号表达式为：