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全球卫星导航系统(GNSS)可以在全球范围内提供高性能的定位、导航与授时(PNT)服务，是关键的空间信息基础设施。随着GNSS应用场景日益泛化，服务需求呈多样化趋势，各大系统相继进行现代化演进，导航信号数量逐步增加，兼容性及性能约束开始凸显。二进制偏移载波(BOC)调制信号通过使用方波子载波实现了调制信号的频谱搬移，相对于传统BPSK调制方式，不仅能够改善系统兼容性，还能够提供更好的码跟踪精度和抗多径性能潜力，被广泛地应用于现代GNSS系统中。然而，由于BOC调制信号的自相关函数存在多个副峰，使用传统的同步方法会引入模糊问题，导致最终的定位结果可能出现巨大偏差。因此，消除BOC调制信号同步过程中的捕获和跟踪模糊问题是BOC调制信号接收处理的关键。
本文针对BOC调制信号无模糊同步过程中捕获灵敏度与跟踪精度损失大、余弦较正弦BOC调制信号同步方法跟踪精度下降明显、现有无模糊同步方法实现复杂度高等现状和问题，分别提出了基于组合自相关函数的适用于正/余弦BOC调制信号的无模糊捕获跟踪方法，基于BOC调制信号特性的适用于正弦BOC调制信号的低复杂度无模糊捕获方法，基于加权组合鉴别器(Weighted Combination of Discriminators，WCD)的余弦BOC调制信号高精度无模糊跟踪方法，基于自相关函数与互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线跟踪模型(Discriminator via Product of Autocorrelation and Cross-correlation，DPAC)的低复杂度正弦BOC信号无模糊跟踪方法及基于互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线跟踪模型(Discriminator via Product of Cross-correlations，DPC)的低复杂度余弦BOC信号无模糊跟踪方法。具体工作如下：
（1）针对BOC信号同步方法消除模糊在捕获灵敏度和跟踪精度方面性能损失大的现状，提出了一种适用于正/余弦BOC调制信号的高精度高灵敏度无模糊捕获跟踪方法。首先构建了基于多延时自相关线性组合的组合相关函数模型，结合无模糊同步对一个码片时延范围内组合相关函数形状的约束，给出了组合系数的解析求解方法；进一步地，引入组合相关函数与ACF的乘积操作，消除组合相关函数在一个码片外的旁瓣，且避免了码同步受载波相位同步误差的影响；在此基础上，给出了基于自相关组合的无模糊捕获和跟踪方法。理论分析与仿真结果表明：相对于已有方法，基于自相关组合的无模糊捕获跟踪方法可显著提升捕获灵敏度、码跟踪精度及灵敏度，是一种面向高精度及高灵敏度接收机的解决方案。
（2）针对已有BOC信号无模糊跟踪方法无法兼顾灵敏度与复杂度的问题，提出了一种适用于正弦BOC调制信号的无模糊捕获方法。该方法基于BOC调制信号子载波的周期性及奇偶对称性，设计了一个脉冲信号作为本地参考信号，将该信号与BOC调制信号的互相关函数和通过优化得到的互相关函数相乘，得到了可以实现无模糊捕获的相关函数。理论分析与仿真结果表明：该无模糊捕获方法与现有的无模糊捕获方法相比具有复杂度低、搜索速度快及捕获灵敏度提升明显的优点，在复杂度受限条件下是一种非常高效的实现方案。
（3）针对已有无模糊跟踪方法应用于余弦BOC信号时跟踪精度较正弦BOC显著恶化的问题，提出了一种鉴别函数组合的跟踪模型(WCD)，通过将本文提出的高精度准无模糊鉴别函数和已有的大牵引范围无模糊鉴别函数组合，实现了余弦BOC信号的高精度无模糊跟踪。其中前者的作用是确保组合后的方法具备高精度特性而后者的作用是消除前者的模糊残留，二者的加权系数及相关器间隔是以精度最佳为目标搜索优化求得。理论分析与实验结果表明：相较于已有方法，该方法在不影响抗多径性能的前提下大幅提升了余弦BOC信号的跟踪精度，代价是复杂度的提升。上述基于WCD的无模糊跟踪方法是针对余弦BOC信号高精度需求非常有效的无模糊跟踪方法。
（4）针对已有BOC信号无模糊跟踪复杂度高的问题，构建了一种通过自相关函数与互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线的低复杂度跟踪模型DPAC，以拓展阶梯信号模型作为设计手段，提出了一种基于DPAC模型的适用于正弦BOC信号无模糊跟踪方法和适用于余弦BOC信号的准无模糊跟踪方法，并通过优化搜索改进出了一种基于DPC模型的余弦BOC信号的无模糊跟踪方法。与现有方法相比，基于DPAC的正弦BOC无模糊跟踪方法减少了75%的相关器数量而基于DPC的余弦BOC无模糊跟踪方法减少了50%的相关器数量，大幅降低了无模糊跟踪实现复杂度。在多径环境下，上述两无模糊跟踪方法的抗多径性能优势明显。该基于DPAC的正弦BOC无模糊跟踪方法与基于DPC的余弦BOC无模糊跟踪方法分别是实现复杂度受限及强多径环境下正弦BOC与余弦BOC调制信号非常有效的同步方法。
本文针对BOC调制信号无模糊同步过程中捕获灵敏度与跟踪精度损失大、余弦较正弦BOC调制信号同步方法跟踪精度下降明显、现有无模糊同步方法实现复杂度高等现状和问题，分别提出了基于组合自相关函数的适用于正/余弦BOC调制信号的无模糊捕获跟踪方法，基于BOC调制信号特性的适用于正弦BOC调制信号的低复杂度无模糊捕获方法，基于加权组合鉴别器(Weighted Combination of Discriminators，WCD)的余弦BOC调制信号高精度无模糊跟踪方法，基于自相关函数与互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线跟踪模型(Discriminator via Product of Autocorrelation and Cross-correlation，DPAC)的低复杂度正弦BOC信号无模糊跟踪方法及基于互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线跟踪模型(Discriminator via Product of Cross-correlations，DPC)的低复杂度余弦BOC信号无模糊跟踪方法。具体工作如下：
（1）针对BOC信号同步方法消除模糊在捕获灵敏度和跟踪精度方面性能损失大的现状，提出了一种适用于正/余弦BOC调制信号的高精度高灵敏度无模糊捕获跟踪方法。首先构建了基于多延时自相关线性组合的组合相关函数模型，结合无模糊同步对一个码片时延范围内组合相关函数形状的约束，给出了组合系数的解析求解方法；进一步地，引入组合相关函数与ACF的乘积操作，消除组合相关函数在一个码片外的旁瓣，且避免了码同步受载波相位同步误差的影响；在此基础上，给出了基于自相关组合的无模糊捕获和跟踪方法。理论分析与仿真结果表明：相对于已有方法，基于自相关组合的无模糊捕获跟踪方法可显著提升捕获灵敏度、码跟踪精度及灵敏度，是一种面向高精度及高灵敏度接收机的解决方案。
（2）针对已有BOC信号无模糊跟踪方法无法兼顾灵敏度与复杂度的问题，提出了一种适用于正弦BOC调制信号的无模糊捕获方法。该方法基于BOC调制信号子载波的周期性及奇偶对称性，设计了一个脉冲信号作为本地参考信号，将该信号与BOC调制信号的互相关函数和通过优化得到的互相关函数相乘，得到了可以实现无模糊捕获的相关函数。理论分析与仿真结果表明：该无模糊捕获方法与现有的无模糊捕获方法相比具有复杂度低、搜索速度快及捕获灵敏度提升明显的优点，在复杂度受限条件下是一种非常高效的实现方案。
（3）针对已有无模糊跟踪方法应用于余弦BOC信号时跟踪精度较正弦BOC显著恶化的问题，提出了一种鉴别函数组合的跟踪模型(WCD)，通过将本文提出的高精度准无模糊鉴别函数和已有的大牵引范围无模糊鉴别函数组合，实现了余弦BOC信号的高精度无模糊跟踪。其中前者的作用是确保组合后的方法具备高精度特性而后者的作用是消除前者的模糊残留，二者的加权系数及相关器间隔是以精度最佳为目标搜索优化求得。理论分析与实验结果表明：相较于已有方法，该方法在不影响抗多径性能的前提下大幅提升了余弦BOC信号的跟踪精度，代价是复杂度的提升。上述基于WCD的无模糊跟踪方法是针对余弦BOC信号高精度需求非常有效的无模糊跟踪方法。
（4）针对已有BOC信号无模糊跟踪复杂度高的问题，构建了一种通过自相关函数与互相关函数相乘直接构建鉴别器曲线的低复杂度跟踪模型DPAC，以拓展阶梯信号模型作为设计手段，提出了一种基于DPAC模型的适用于正弦BOC信号无模糊跟踪方法和适用于余弦BOC信号的准无模糊跟踪方法，并通过优化搜索改进出了一种基于DPC模型的余弦BOC信号的无模糊跟踪方法。与现有方法相比，基于DPAC的正弦BOC无模糊跟踪方法减少了75%的相关器数量而基于DPC的余弦BOC无模糊跟踪方法减少了50%的相关器数量，大幅降低了无模糊跟踪实现复杂度。在多径环境下，上述两无模糊跟踪方法的抗多径性能优势明显。该基于DPAC的正弦BOC无模糊跟踪方法与基于DPC的余弦BOC无模糊跟踪方法分别是实现复杂度受限及强多径环境下正弦BOC与余弦BOC调制信号非常有效的同步方法。