近年来,位置大数据产业迅速发展,城市高精度定位的需求日益增长。现有的城市定位系统中,室外定位大多依靠卫星信号和移动通信信号实现,但卫星信号容易受到城市环境的干扰,移动通信信号的定位精度相对较低;室内定位一般需要通过加装专门的定位设备来实现,如WIFI,Zigbee,蓝牙等,耗费成本较高,且此类技术一般需要提前采集特征数据库,不利于大范围推广。因此,高精度低成本的广域城市定位技术的研究具有十分重要的意义。本课题将高精度定位信号搭载到现有的4G,FDD-LTE移动通信网中,形成TC-LTE(Time&Code Long Term Evolution)通信导航一体化信号,不需要增加额外的高精度定位设备,即可使用户同时享受高速数据和高精度定位服务,既降低了成本,又便于推广应用。本文基于FDD-LTE通信系统,研究并设计了 TC-LTE信号体制和定位接收机基带关键技术,主要工作内容和创新点如下:(1)基于FDD-LTE物理层信号结构,研究并设计了 TC-LTE通信导航一体化信号体制,对该信号的测距相关性能、精度、带宽限制、及通信信号与导航信号间的相互影响等方面进行了深入的分析,验证了所设计的TC-LTE信号体制中通信与导航信号可以同频共存,使系统可以同时进行高速通信与高精度定位。(2)针对TC-LTE信号体制,结合移动通信基站布网对接收机灵敏度的要求,设计了一种接收机基带长积分捕获算法。该算法利用分段累加器与FFT码相位捕获相结合,明显地降低了系统的运算量和复杂度。另外,采用了并行频率搜索算法,有效地消除了城市定位环境中的信号载波残留。(3)针对TC-LTE信号体制,研究并设计了接收机基带跟踪环路,并从误差范围、跟踪门限、环路滤波阶数、环路鉴别器类型等方面分析了该跟踪环路的性能。设计了一种锁频环和锁相环相结合的载波跟踪方案,提高了系统跟踪的稳定性和动态性,使接收机更加适应城市环境的快速变化。同时,针对多径引起的码相位跳变现象,提出了一种动态环路滤波方案,该方案在环路滤波器中加入了基于载噪比的可变参数alpha-beta滤波器。相比于直接使用二阶环路滤波器,变参数alpha-beta滤波器可以更好的对抗多径波动所带来的码相位跳变,使接收机动具有更好的动态稳定性。结论:本文根据FDD-LTE通信体制,设计了TC-LTE通信导航一体化信号,该信号经验证,可以实现通信与导航信号的同频共存,在不需要加装其他专门定位设备的情况下就可以使用户同时享受数据服务与定位服务。并根据TC-LTE通信导航一体化信号的特点,对定位接收机基带的关键技术进行研究,综合这些基带技术的定位接收机,提高了动态可靠性,可以适应城市环境中信号的快速变化。并且可以在不改变FDD-LTE基站布网的情况下和信号发射强度的情况下实现高精度定位。