GPS系統TMBOC調制的FPGA實現
摘要 TMBOC調制信號是GPS中用于L1頻帶的一種新的信號形式,具有較好的兼容性和互操作性。文中介紹了TMBOC調制的定義及其頻譜特性,闡述了基于FPGA硬件平臺的TMBOC調制實現方法,并給出了仿真波形。最后對生成的信號數據進行Matlah分析,結果表明該調制方法正確可行。
關鍵詞 GPS;TMBOC;調制;FPGA
由于Galileo E1信號和GPS L1信號共用相同的載波頻率1 575.42 MHz,為使導航信號具有較好的兼容性和互操作性,美國和歐洲專家組成的聯合設計機構推薦MBOC(Multiplexed Binary Offset Carder)作為GPS L1和Calileo E1共用的民用信號調制方式。MBOC調制分為TMBOC(Time multiplexed Binary Offset Carrier)和CBOC(Composite Binary Offset Carrier)兩種調制方式,其中GPS L1頻帶采用了TMBOC調制方式。文中首先對TMBOC調制過程進行介紹,對該信號的時頻特性進行分析,在理論分析的基礎上完成基于FPGA硬件平臺的TMBOC調制,并給出仿真波形。
1 TMBOC調制的生成方式及頻譜特性
TMBOC調制為時分多副載波調制形式,即在數據通道使用單一BOC(1,1)調制,在導頻通道使用BOC(1,1)和BOC(6,1)混合調制,且BOC(6,1)占導頻通道總功率的4/33,則混合調制的副載波記為TMBOC(6,1,4/33)。
TMBOC導頻通道和數據通道時域表達式如下:
導頻通道信號
其具體副載波波形如圖1所示。
數據通道和導頻支路的功率譜密度計算如下
其中,BOC(m,n)的功率譜密度計算公式如下
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