【摘 要】
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随着GNSS的不断发展,一些新服务新需求不断涌现,导航下行链路对信息传输速率的要求越来越高,码元移位键控（Code Shift Keying,CSK）调制的提出能够在很大程度上弥补二元相移键控（binary phase shift keying,BPSK）调制存在的缺陷,同时CSK信号调整灵活,与多元低密度奇偶校验码（Non-binary Low Density Parity Check,NLDP
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随着GNSS的不断发展,一些新服务新需求不断涌现,导航下行链路对信息传输速率的要求越来越高,码元移位键控（Code Shift Keying,CSK）调制的提出能够在很大程度上弥补二元相移键控（binary phase shift keying,BPSK）调制存在的缺陷,同时CSK信号调整灵活,与多元低密度奇偶校验码（Non-binary Low Density Parity Check,NLDPC）级联和引入基于符号概率的迭代检测机制能够进一步提高导航电文正确解读能力。因此论文针对多元LDPC码和CSK调制的组合模型及信号检测展开研究,旨在提高导航电文传输速度与可靠性,间接缩短导航系统首次定位时间,增强信号鲁棒性,降低硬件实现复杂度,提升GNSS在复杂环境应用服务质量。论文研究的主要内容如下:首先,分析北斗卫星导航信号中实用的多元LDPC码原理。阐述多元LDPC码的表示形式;以北斗卫星导航信号中已使用的多元LDPC码为例,从校验矩阵构造、编/译码算法等方面对该码的原理进行分析与推导;对北斗B2a和B1C信号中三种参数的多元LDPC码进行建模与仿真,结合BPSK分析码长与迭代次数等参数对可靠性的影响,并对比分析多元LDPC码与二元LDPC码的性能差异。其次,研究CSK调制技术在导航系统中的应用。基于CSK调制解调基本原理,对CSK调制的不同参数进行仿真分析;评估CSK调制在导航系统中的各方面性能,主要从电文传输速度、功率谱密度、码跟踪精度、抗多径性能和兼容性方面进行分析;针对导航定位时间与可靠性,分析码字源映射对解调性能的影响。仿真结果表明,CSK调制与BPSK功率谱密度相似,并能大幅度提高电文传输速率,适宜引入导航系统中作为信号备选方案。最后,研究NLDPC-CSK系统模型与检测算法。建立NLDPC-CSK编码调制串行系统模型;研究CSK解调器的软/硬判决,推导CSK软解调下的对数似然比信息;研究系统接收端引入迭代检测机制时,调制方式、码长、CSK码字源映射、迭代次数等参数设置对LDPC-CSK性能的影响;针对迭代交织解调译码复杂度高的问题,提出一种基于概率截短的低复杂度迭代检测算法,通过降低传递外信息的矩阵维度适应性地调整了译码器与解调器。
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