高阶BOC信号多区域鉴别器的无模糊多径抑制算法*田丰1,2，唐小妹1，欧钢1（1.国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073；2.西安卫星测控中心佳木斯站，黑龙江佳木斯145002）摘要：传统的高阶偏移二进制子载波（BOC）信号多径抑制算法的有效收敛区间较小，不利于信号的稳定跟踪。本文提出了一种多区域鉴别器的高阶BOC多径抑制算法，在伪码误差为零的附近区域，采用优化的QStrobe多径抑制鉴别器，而在其它区域采用收敛区间较大的QBOC鉴别器。利用卡尔曼滤波器对跟踪误差进行开环估计，判断误差所处区域并进行鉴别器的实时切换。对BOC(15,2.5)和BOC(14,2)的仿真结果表明，该算法能够实现无模糊跟踪，并且6dB衰减多径误差包络面积比传统QStrobe算法分别改善了57%和51%。关键词：二进制偏移子载波；多径；GNSS；多区域鉴别器；无模糊跟踪：TN96文献标志码：A：AnUnambiguousMultipathMitigationAlgorithmwithMulti-RegionDiscriminatorforHigh-OrderBOCSignalsTIANFeng1,2,TANGXiaomei1,OUGang1(1.CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China;2.激amusiStation,ChinaXi'anSatelliteControlCenter,激amusi,Heilong激ang154002,China)Abstract:Thetraditionalmultipathmitigationalgorithmsforhigh-orderbinaryoffsetcarrier(BOC)signalshaveanarroweffectiveconvergenceregion,whichisaweaknessforstablytracking.Thepaperproposesamulti-regiondiscriminatorformultipathmitigationofhigh-orderBOCsignals.TheproposedalgorithmappliestheoptimizedQStrobediscriminatorwhencodeerrorisinthenearzeroregion,whichimprovesthemultipathmitigationperformance,andintheotherregionstheQBOCdiscriminatorisappliedwhichhaveanexcellentconvergenceperformance.TheKalmanfilter(KF)isutilizedtoestimatethetrackingerrorwithopen-loopmethodforchoosingdiscriminator.ThesimulationsofBOC(15,2.5)andBOC(14,2)signalsshowthatthemulti-regiondiscriminatoralgorithmcaneliminatethetrackingambiguity.Inaddition,comparisonwithtraditionalQStrobealgorithm,6dBattenuatedmultipatherrorenvelopeareaisimprovedby51%and57%respectively.Keywords:binaryoffsetcarrier;multipath;GNSS;multi-regiondiscriminator;ambiguoustracking现代化的全球导航卫星系统(GNSS)采用了高阶BOC的调制信号，能够显著地提高跟踪精度和多径抑制性能[1]。但是，BOC信号具有多个自相关峰，会导致跟踪收敛点模糊。文献[2-4]提出了多个消除跟踪模糊的算法，但是此类算法不适用于高阶BOC信号。文献[5]提出了双环路的跟踪算法，以及文献[6]提出的QBOC跟踪算法能有效的解决高阶BOC信号的跟踪模糊问题，但是其多径抑制性能较差。而QStrobe算法能够实现高阶BOC信号的无模糊跟踪，同时也获得较好的多径抑制性能[7]。但是QStrobe的鉴别器有效的收敛区域较小，动态适应性较差。本文针对上述问题，提出了一种多区域鉴*收稿日期：2015-12-31基金项目：国家863计划资助项目作者简介：田丰（1986－），男，湖南常德人，博士研究生，E-mail：amazetian@icloud；欧钢（通信作者），男，教授，博士，博士生导师，E-mail：ougang@sina---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---别器的多径抑制算法。该算法首先采用收敛区域较大的QBOC码跟踪算法，使得伪码跟踪误差收敛到较小的区域。然后采用优化的QStrobe跟踪算法进行跟踪。优化后的QStrobe算法放宽了对收敛区域的限制，能够提高多径抑制性能。同时，利用卡尔曼滤波器(KF)对环路跟踪偏差进行估计，如果检测到QStrobe环路处于发散状态，则切换为QBOC鉴别器，重新实现环路的收敛。本文利用QBOC和QStrobe鉴别器，设计了多区域鉴别器的多径抑制跟踪算法，并分析了其多径抑制、跟踪精度等性能，然后利用仿真进行验证，并与传统多径抑制算法进行比对。1QBOC和QStrobe算法原理1.1信号模型接收机接收的BOC信号模型如下[7]：()()()其中ck为伪随机码（PN）序列，τ0为信号在空间...