GPS系統(tǒng)TMBOC調(diào)制的FPGA實(shí)現(xiàn)

摘要 TMBOC調(diào)制信號(hào)是GPS中用于L1頻帶的一種新的信號(hào)形式，具有較好的兼容性和互操作性。文中介紹了TMBOC調(diào)制的定義及其頻譜特性，闡述了基于FPGA硬件平臺(tái)的TMBOC調(diào)制實(shí)現(xiàn)方法，并給出了仿真波形。最后對(duì)生成的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行Matlah分析，結(jié)果表明該調(diào)制方法正確可行。
關(guān)鍵詞 GPS；TMBOC；調(diào)制；FPGA

由于Galileo E1信號(hào)和GPS L1信號(hào)共用相同的載波頻率1 575．42 MHz，為使導(dǎo)航信號(hào)具有較好的兼容性和互操作性，美國(guó)和歐洲專家組成的聯(lián)合設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)推薦MBOC(Multiplexed Binary Offset Carder)作為GPS L1和Calileo E1共用的民用信號(hào)調(diào)制方式。MBOC調(diào)制分為T(mén)MBOC(Time multiplexed Binary Offset Carrier)和CBOC(Composite Binary Offset Carrier)兩種調(diào)制方式，其中GPS L1頻帶采用了TMBOC調(diào)制方式。文中首先對(duì)TMBOC調(diào)制過(guò)程進(jìn)行介紹，對(duì)該信號(hào)的時(shí)頻特性進(jìn)行分析，在理論分析的基礎(chǔ)上完成基于FPGA硬件平臺(tái)的TMBOC調(diào)制，并給出仿真波形。

1 TMBOC調(diào)制的生成方式及頻譜特性
TMBOC調(diào)制為時(shí)分多副載波調(diào)制形式，即在數(shù)據(jù)通道使用單一BOC(1，1)調(diào)制，在導(dǎo)頻通道使用BOC(1，1)和BOC(6，1)混合調(diào)制，且BOC(6，1)占導(dǎo)頻通道總功率的4／33，則混合調(diào)制的副載波記為T(mén)MBOC(6，1，4／33)。
TMBOC導(dǎo)頻通道和數(shù)據(jù)通道時(shí)域表達(dá)式如下：
導(dǎo)頻通道信號(hào)

其具體副載波波形如圖1所示。

數(shù)據(jù)通道和導(dǎo)頻支路的功率譜密度計(jì)算如下

其中，BOC(m，n)的功率譜密度計(jì)算公式如下