适用于北斗GNSS-R接收机的反射信号捕获算法(2)

g(t)为系统的单位脉冲响应，取幅度为1，xk，yk分别表示所要传输的二路多电频信号第k个码元的值，ts是一个码元的持续时间，c 是载波角频率。g t 为系统的单位脉冲响应，取幅度为1，xk，yk分别表示所要传输的二路多电频信号第k个码元的值，ts是一个码元的持续时间，c 是载波角频率。设u表示波源相对介质的速度，v表示观察者相对介质的速度，v表示波的传播速度．f和f'分别表示波源频率和观察者接收到的频率。

相干积分增益可以表示为[9]：

2.支持单gps、单北斗、单cdma、双gps、双北斗、双cdma、 gps/北斗/cdma双系统接收机配置,实现多基准冗余授时，能够智能判别gps信号、北斗信号、cdma信号、外部b码时间基准信号的稳定性和优劣，并提供多种时间基准配置方法。2．支持单gps、单北斗、单cdma、双gps、双北斗、 gps/北斗/cdma双系统接收机配置,实现多基准冗余授时，能够智能判别gps信号、北斗信号、cdma信号、外部b码时间基准信号的稳定性和优劣，并提供多种时钟基准配置方法。5．支持单gps、单北斗、单cdma、双gps、双北斗、双cdma、 gps/北斗/cdma双系统接收机配置,实现多基准冗余授时，能够智能判别gps信号、北斗信号、cdma信号、外部b码时间基准信号的稳定性和优劣，并提供多种时间基准配置方法。

非相干积分是对N个相干积分结果进行模值平方后再求和[10]，数学表达式如下：

非相干积分长度不受导航数据和跳转边沿影响，但是存在噪声平方损失。文献[11]分析了其增益和损耗，指出非相干次数在少的时候是有效的，但随着累积次数的增多，损耗也会增加，总的处理增益会下降。

2.2.2 差分相干算法

差分相干算法，其原理可概括为如下表达式：

文献[12]指出差分相干积分能够减小平方损耗，对信噪比的提升优于非相干积分。

2.3 直射辅助式反射信号捕获算法

2.3.1 直射信号与反射信号关系研究

GNSS-R原理如图3所示，接收机在接收卫星直射信号的同时也将接收反射信号。反射信号经由反射面反射后到达接收机。相对于直射信号而言，反射信号的传播路径有一个路径延迟。北斗卫星直射信号与反射信号的数字中频表达式如下：

直射信号数学表达式：

幅度调制与解调过程（数学描述） 乘法器 x(t) y(t) x m(t) 乘法器 滤波器 y(t) x(t) 解调：把调幅波再次与原载波信号相乘 同步解调：解调时所乘的信号与调制时的 载波信号具有相同的频率和相位。高分丄i丄 辨率的波长解调系统的工作原理是波长调制型传感班 器发出的光信号进入非平衡光纤干涉仪，传感器波长的变化a入转化为相位的变化a (j)s，经过光电探测器后转化为电压信号进入信号处理模块由于受到外界环境的干扰，千涉仪的初始相位将发生缓慢漂移，为了克服由于相位随机漂移对信号检测灵敏度的影响，通过信号发生器产生远离被测信号频带的咼频正弦调制信号驱动干涉仪臂上的相位调制器，对干涉信号产生相位调制，最后采用相位产生载波(pgc算法把传感头波长变化解调出来。 b 载波振幅不理想 c 载波相位不理想图4-7给出了一个调制器输出的信号矢量图，输入伪随机码波形为-1和+1时的相位。

2.3.2 基于直射辅助的反射信号捕获算法

GNSS-R接收机处理框图如图4所示。接收机基带处理模块分直射通道与反射通道。直射通道完成直射信号的捕获跟踪、导航解算与用户定位。通过导航解算可求解出直射信号中的导航数据D(k)，D(k)取值为1或-1，使用D(k)剥离掉反射信号中的导航数据，则式(6)可改写为：

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