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GNSS信号频点综述
GPS系统的信号体质
GPS的所有信号分量都是基于同一个频率产生的:
两种载波,即:
GPS卫星信号的两种信号分量:测距码和数据码是采用调相技术调制到载波上的,且调制码的幅值只取0或1。
在载波上,调制有C/A码、P码(或Y码)的数据码,完整的信号结构为:
在载波上,只用P码进行双相调制,其信号结构为:
其信号图示如下[[] /view/eb748f3331126edb6f1a107b.html]:
[] /view/eb748f3331126edb6f1a107b.html
图1 GPS码率示意
图2 GPS各信号示意
其信号功率分配图如下[ NOTEREF _Ref24309 \h 1]:
图3 GPS信号功率分配图
1999年1月25日由美国副总统发表了进行GPS现代化的文告,文告指出:一是要发展军码和强化军码的必威体育官网网址性能,加强抗干扰能力;二是要阻扰地方的使用,事假干扰;三十要保持再有威胁地区以外的民用用户有更加精确更安全的使用。
GPS现代化第一阶段:发射12颗改进型的GPS BLOCK ⅡR型卫星。在上加载CA码,在和上试验性的加载新军码(M码)。
下图为新增M码后的信号频点图示[[] /view/1ff2cf7ea26925c52cc5bf55.html
[] /view/1ff2cf7ea26925c52cc5bf55.html
图4 GPS新增M码后信号功率示意
GPS现代化第二阶段:发射6颗GPS BLOCK ⅡF型卫星。除上述功能外,在此还增加了频点,作为新的民用频点。
GPS现代化第三阶段:发射GPS BLOCK Ⅲ型卫星。计划用近20年的时间完成GPS Ⅲ计划,取代目前的GPSⅡ[[] /view/256dafefb8f67c1cfad6b88b.html]
[] /view/256dafefb8f67c1cfad6b88b.html
下图为GPS现代化各阶段的信号分配图示[[] /ieee_pilot/articles/96jproc12/jproc-CHegarty-2006090/ figures.html
[] /ieee_pilot/articles/96jproc12/jproc-CHegarty-2006090/
figures.html
图5 GPS现代化进程各阶段信号功率分配图
下图为不同时期军用、民用信号的说明[[] /view/1ff2cf7ea26925c52cc5bf55.html]
[] /view/1ff2cf7ea26925c52cc5bf55.html
图6 GPS军用、民用信号对比
GNOLASS系统的信号体质
GLONASS是global navigation satellite system的首字母缩写,是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统类似的卫星定位系统,现由俄罗斯空间局管理。其卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码:S码和P码。
下图为GLONASS的信号频点图示[ NOTEREF _Ref1094 4]:
图7 GLONASS信号功率分配图
由上图可见,GLONASS系统采用了频分多址技术(FDMA),这与GPS系统采用的码分多址技术(CDMA)有很大差别。它虽然能容纳的用户有限,且接收到的信号质量不如CDMA技术,但它解算相对简单不存在伪码错误,所以还是有一定的可用价值。不过俄罗斯也在计划为GLONASS更新为CDMA技术。
Galileo系统的信号体质
HYPERLINK /view/4162.htm伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system),是由HYPERLINK /view/19788.htm欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统,该计划于1999年2月由HYPERLINK /view/91115.htm欧洲委员会公布,HYPERLINK /view/91115.htm欧洲委员会和HYPERLINK /view/38808.htm欧空局共同负责。
下图为Galileo系统的信号分配图[[] /view/70aacf92dd88d0d233d46a4d.html]
[] /view/70aacf92dd88d0d233d46a4d.html
图8 Galileo信号所占频带示意
表1 Galileo各信号介绍
信号种类
信息内容
数据率
信息类型
加密
E5a
低速导航电文
50bit/s
免费导航
否
E5b
高速导航电文、搜救回执
250bit/s
完全导航
未定
E6c
高精度导航电文
1000bit/s
商业导航
是
E6p
高速导航电文
250bit/s
政府用导航
是
L1f
高速导航电文
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