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北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议

高扬 沙海 楚恒林 王梦丽

高扬, 沙海, 楚恒林, 王梦丽. 北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200568
引用本文: 高扬, 沙海, 楚恒林, 王梦丽. 北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200568
GAO Yang, SHA Hai, CHU Henglin, WANG Mengli. Non-ideality characteristic analysis and receiver design constraints recommendation for BeiDou System B1C and B2a Signals[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200568
Citation: GAO Yang, SHA Hai, CHU Henglin, WANG Mengli. Non-ideality characteristic analysis and receiver design constraints recommendation for BeiDou System B1C and B2a Signals[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200568

北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议

doi: 10.13203/j.whugis20200568
详细信息
    作者简介:

    高扬,博士,工程师,主要从事卫星导航信号处理工作。bikong_001@aliyun.com.

  • 中图分类号: TN967.1

Non-ideality characteristic analysis and receiver design constraints recommendation for BeiDou System B1C and B2a Signals

  • 摘要: 卫星导航信号的非理想性可使不同接收机之间出现测距偏差,是影响卫星导航系统服务精度和完好性的重要因素。本文针对北斗系统B1C、B2a新体制信号的非理想性进行分析,利用大口径天线采集了全部北斗三号在轨卫星播发的B1C、B2a信号(共27颗卫星信号),评估了不同接收带宽、码鉴相间距下测距偏差的大小与变化特点;进一步,以双频多星座星基增强服务应用为例,分析了两个信号在相应接收机中的设计约束条件。研究结果显示:在接收机常用的参数范围内,B1C、B2a信号非理想性引入的测距偏差分别不超过0.7米和0.4米;在测距偏差小于0.1米的性能约束下,B1C、B2a信号可用的约束条件参数范围优于国际民航标准草案中相关要求。
  • [1] Pagot J B, Julien O, Thevenon P, et al. Estimation of GNSS Signals' Nominal Distortions from Correlation and Chip Domain[C]. Proceedings of ION ITM, Dana Point, California, Jan. 2015, pp. 415-427.
    [2] Phelts R E, Walter T, Enge P, et al. Signal Deformation Monitoring for Dual-Frequency WAAS[C]. Proceedings of ION ITM, San Diego, California, Jan. 2013, pp. 93-106.
    [3] Wong G, Phelts R E, Walter T et al. Alternative Characterization of Analog Signal Deformation for GNSS-GPS Satellites[C]. Proceedings of ION ITM, San Diego, California, Jan. 2011, pp. 497-507.
    [4] Wong G, Phelts R E, Walter T et al. Characterization of Signal Deformations for GPS and WAAS Satellites[C]. Proceedings of ION GNSS, San Diego, California, Sep. 2010, pp. 3143-3151.
    [5] Soellner M, Kurzhals C, Kogler W, et al. One Year in Orbit GIOVE-B E1 CBOC Signal Quality Assessment[J]. GPS World, 2009, 20(9):28-38.
    [6] Gunawardena S, Carroll M, Raquet J, et al. High-Fidelity Signal Deformation Analysis of Live Sky Galileo E1 Signals using a Chip Shape Software GNSS Receiver[C]. Proceedings of ION GNSS+, Tampa, Florida, Sep. 2015, pp. 3325-3334.
    [7] Wanninger L, Beer S. BeiDou Satellite-induced Code Pseudorange Variations:Diagnosis and Therapy[J]. GPS Solutions, 2015, 19(4):639-648.
    [8] Edgar C, Czopek F and Barker B. A Co-operative Anomaly Resolution on PRN-19[C]. Proceedings of ION GPS, Nashville, Tennessee, Sep. 1999, pp. 2269-2271.
    [9] Enge P, Phelts R E and Mitelman A M. Detecting Anomalous signals from GPS satellites[C]. Proceedings of ICAO, GNSS/P, Toulouse, France, 1999.
    [10] Phelts R E, Shallberg K, Walter T, et al. WAAS Signal Deformation Monitor Performance:Beyond the ICAO Threat Model[C]. Proceedings of the ION 2017 Pacific PNT Meeting, Honolulu, Hawaii, May 2017, pp. 713-724.
    [11] International Civil Aviation Organization. ISBN 978-92-9258-504-4. ICAO International Standards and Recommended Practices. Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation. Volume I Radio Navigation Aids Seventh Edition[S]. Canada:International Civil Aviation Organization, July 2018.
    [12] Wong G. Impact of Nominal Signal Deformations on Satellite Navigation Systems[D]. California:Stanford University, 2014.
    [13] Pagot J B. Modelling and Monitoring of New GNSS Signal Distortions in the Context of Civil Aviation[D]. Toulouse, France:Signal and Image processing, Institute National Polytechnique de Toulouse (INPT), 2016.
    [14] Lu M, Li W, Yao Z, et al. Overview of BDS Ⅲ new signals[J]. Navigation, 2019, 66(1):19-35.
    [15] Yao Z, Lu M, Feng Z M. Quadrature Multiplexed BOC Modulation for Interoperable GNSS Signals[J]. Electronics Letters, 2010, 46(17):1234.
    [16] Yao Z, Lu M. Optimized Modulation for Compass B1-C Signal with Multiple Processing Modes[C]. Proceedings of the 24th International Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation ION GNSS 2011, Portland OR September 19-23, 2011.
    [17] Yao Z, Lu M. Dual-frequency Constant Envelope Multiplex with Non-equal Power Allocation for GNSS[J]. Electron Letter, 2012, 48(1):1624-1625.
    [18] Yao Z, Lu M. Constant Envelope Combination for Components on Different Carrier Frequencies with Unequal Power Allocation[C]. Proceedings of ION ITM 2013, Institute of Navigation, San Diego, CA, January, pp 629-637
    [19] Gunawardena S and Graas F. Analysis of GPS Pseudorange Natural Biases using a Software Receiver[C]. Proceedings of ION GNSS, Nashville, Tennessee, Sep. 2012, pp. 2141-2149.
    [20] Gunawardena S and Graas F. High Fidelity Chip Shape Analysis of GNSS Signals using a Wideband Software Receiver[C]. Proceedings of ION GNSS, Nashville, Tennessee, Sep. 2012, pp. 874-883.
    [21] Thoelert S, Erker S and Meurer M. GNSS Signal Verification with a High Gain Antenna-Calibration Strategies and High Quality Signal Assessment[C]. Proceedings of ION ITM, Anaheim, California, Jan. 2009, pp. 289-300.
    [22] Lestarquit L, Gregoire Y and Thevenon P. Characterising the GNSS Correlation Function Using a High Gain Antenna and Long Coherent Integration-Application to Signal Quality Monitoring[C]. Proceedings of IEEE/ION PLANS, Myrtle Beach, South Carolina, Apr. 2012, pp. 877-885.
  • [1] 周仁宇, 胡志刚, 蔡洪亮, 赵镇, 饶永南, 陈良, 赵齐乐.  使用抛物面定向天线分析北斗三号星上伪距和载波测距偏差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20200182
    [2] 刘辉, 徐青, 靳国旺, 楼良盛.  非理想航迹城市建筑群MIMO下视阵列SAR三维仿真 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20160508
    [3] 张辉, 郝金明, 刘伟平, 周蕊, 田英国.  估计接收机差分码偏差的GPS/BDS非组合精密单点定位模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20170119
    [4] 隋心, 施闯, 徐爱功, 郝雨时.  GPS/BDS接收机端系统偏差稳定性对整周模糊度固定的影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20160178
    [5] 袁运斌, 张宝成, 李敏.  多频多模接收机差分码偏差的精密估计与特性分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20180135
    [6] 朱永超, 万晓云, 于锦海.  引力和垂线偏差的非奇异公式 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20150700
    [7] 靳华安, 李爱农, 边金虎, 雷光斌.  HJ-1B CCD2与SPOT4 HRVIR数据在森林地上生物量反演中的比较分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140594
    [8] 潘林, 蔡昌盛, 李施佳.  北斗接收机初始相位偏差特性分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140112
    [9] 张胜军, 李建成, 褚永海, 孔祥雪.  基于Cryosat和Jason1GM数据的垂线偏差计算与分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20130796
    [10] 李彬, 吴云, 李征航.  GNSS接收机自主完备性监测高级算法的有效性验证 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20130531
    [11] 刘晓刚, 吴晓平, 江东.  低低卫-卫跟踪模式中星载KBR系统和GPS接收机指标设计论证 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [12] 王劲, 宋茂忠.  GPS软件接收机弱信号捕获系统设计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [13] 寇艳红, 周兴云.  利用数字中频信号模拟器和软件接收机对MBOC信号进行精度测试评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [14] 李伟强, 张其善, 杨东凯.  GNSS软件接收机中信号捕获新算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [15] 陈金平, 焦文海, 马骏, 宋小勇.  基于星间测距/轨道定向参数约束的导航卫星自主定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [16] 郭金运, 徐泮林, 曲国庆.  GPS接收机天线相位中心偏差的三维检定研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [17] 徐前徽.  论光电测距仪的周期误差和相位不均匀性误差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [18] 徐惠民, 徐前徽, 王斌.  BHC-5红外测距仪的设计和精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [19] 宋伟伟, 赵新科, 楼益栋, 孙唯彬, 赵正予.  北斗三号PPP-B2b服务性能评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20200686
    [20] 林高宇, 王磊, 何飞扬, 宋晓迪, 郭际明.  Swarm低轨卫星星座的GPS接收机差分码偏差估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20200479
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-15
  • 网络出版日期:  2022-08-17

北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议

doi: 10.13203/j.whugis20200568
    作者简介:

    高扬,博士,工程师,主要从事卫星导航信号处理工作。bikong_001@aliyun.com.

  • 中图分类号: TN967.1

摘要: 卫星导航信号的非理想性可使不同接收机之间出现测距偏差,是影响卫星导航系统服务精度和完好性的重要因素。本文针对北斗系统B1C、B2a新体制信号的非理想性进行分析,利用大口径天线采集了全部北斗三号在轨卫星播发的B1C、B2a信号(共27颗卫星信号),评估了不同接收带宽、码鉴相间距下测距偏差的大小与变化特点;进一步,以双频多星座星基增强服务应用为例,分析了两个信号在相应接收机中的设计约束条件。研究结果显示:在接收机常用的参数范围内,B1C、B2a信号非理想性引入的测距偏差分别不超过0.7米和0.4米;在测距偏差小于0.1米的性能约束下,B1C、B2a信号可用的约束条件参数范围优于国际民航标准草案中相关要求。

English Abstract

高扬, 沙海, 楚恒林, 王梦丽. 北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200568
引用本文: 高扬, 沙海, 楚恒林, 王梦丽. 北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200568
GAO Yang, SHA Hai, CHU Henglin, WANG Mengli. Non-ideality characteristic analysis and receiver design constraints recommendation for BeiDou System B1C and B2a Signals[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200568
Citation: GAO Yang, SHA Hai, CHU Henglin, WANG Mengli. Non-ideality characteristic analysis and receiver design constraints recommendation for BeiDou System B1C and B2a Signals[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200568
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