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早在1999年,IGEB(the Interagency GPS Executive Board)就签署了有关实施L5(1176.45MHz)信号的一些文件以及美国政府要采取的一些措施,来保证L5信号实施后与现有的系统和载频兼容。目前,国外有关L5信号研究的技术已相当成熟,随着技术的发展和人们的需求,美国政府将于2008年发射的GPS卫星中新增加第三代GPS载波L5用于民用。
本文对GPS第三代新型民用信号进行了研究:首先介绍了GPS第三代新型民用信号L5信号产生的历史背景,发展状况。其次,介绍了其信号的频段选择、电磁兼容性及其调制和产生的基本原理,包括L5测距码、卷积码、QPSK调制以及Neuman.Hoffman码,仿真得到了L5信号,并对L5信号的相关性能进行了分析。再次,在GPS C/A码跟踪的基础上给出了对L5信号的跟踪原理,并讨论了在给定跟踪环的前提下,分别用数据通道、无数据通道以及数据和无数据组合通道进行跟踪的性能分析,比较给出了不同跟踪情形下的性能好坏。最后给出了GPS第三代新型民用信号与现有的GPS载波信号进行线性组合的原因,随后给出了分别消除电离层、噪声多径和对流层误差的线性组合的原理分析,同时也给出最优化组合的仿真结果。