大学毕业设计一席谈之三十六 北斗卫星信号的捕获仿真(5)B1I信号捕获

继续讲解！时隔二年多再出本系列文章的续集，也整整花了半个月时间来完善内容。这次针对实际的B1I信号进行捕获算法测试，给出相关结果。本文内容较长，需要读者耐心读完。现在本人只能做到一个星期发布一篇文章，缘于精力下降了，且行且珍惜！北斗系统的B1I信号是什么？信号具有什么特征？B1I信号最早来自北斗二号卫星导航系统，在目前的北斗三号中继续使用。我们可以从以下几个维度来理解B1I信号的特征：

1. 载波频率

• 中心频率：1561.098 MHz。

• 所属频带：位于L1频段（1559-1610 MHz），与GPS的L1、Galileo的E1、GLONASS的G1频段相邻。这有利于制造多系统兼容的接收机芯片。

2. 调制方式

• 调制类型：正交相移键控（QPSK）。

• 具体构成：

• 同相（I）支路：调制有测距码（C1I） 和导航电文（D1）。

• 正交（Q）支路：调制有测距码（C1Q） 和导航电文（D1）。

• 两个支路的测距码是不同的，但它们调制在同一载波上，相位相差90度。

3. 测距码（Spread Spectrum Code）

• 码类型：Gold码。

• 码速率：2.046 Mcps。

• 码长：2046个码片。

• 周期：1 ms。这意味着每毫秒，测距码就会完整地重复一次。这个特性非常有利于信号的快速捕获。

4. 导航电文（Navigation Data）

• 电文类型：BDS-3的B1I信号播发D1导航电文。

• 速率：50 bps（比特/秒）。

• 结构：

• 一个超帧为 36000 比特，持续12分钟。

• 一个超帧包含 24 个主帧（每个主帧 1500 比特，30秒）。

• 一个主帧包含 5 个子帧（每个子帧 300 比特，6秒）。

• 每个子帧的前 11 比特为遥测码（TLM） 和交接字（HOW），用于帧同步。

这个课题可以给优秀的本科生来完成，通过本课题可以了解通信系统的组成、扩频通信以及信号捕获知识，一举多得！一起先来学习一下北斗的信号接口控制文件！

这里跳过信号仿真，直接拿BI1的采集信号进行捕获处理！射频模块采用max2769芯片，采样率16.368MHz，中频4.092MHz，单路实信号。

那么先根据这个表产生所有卫星的测距码！再次回顾Gold序列的特点。Gold序列是R.Gold在m序列基础上提出并分析的一种特性较好的伪随机序列。它是由两个码长相等、码速率相同的m序列优选对通过模2相加构成。Gold序列有和m序列非常相似的伪随机特性，而且其相同长度的伪随机码组数量要远远多于m序列，这使得该序列在无线基站测距系统中可以用码分的方式进行基站的区分。大家感兴趣的话，可以由此课题扩展到地面移动通信领域的研究中。同时建议大家看看下面的文章！相辅相成！