BOC調制信號頻譜特性及仿真分析
BOC信號調制主要由兩個參數來描述:副載波頻率和傳播的碼率,表示為BOC(m,n),其中參數m表示副載波頻率為fs=m×fbase,n表示碼率為fc=n×fbase,其中fbase=1.023 MHz是衛(wèi)星導航信號的基頻。例如,BOC(5,2)表示fs=5×1.023 MHz=5.115 MHz和fc=2X1.023 MHz= 2.046 MHz。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/153610.htm
圖3所示是BOC調制信號產生的方框圖,所有的數據碼、擴頻碼、副載波和射頻信號均由一個共用的基準時鐘產生,因此跨零點是對齊的。此外,所有的基帶信號都是二進制的,因此可以用二進制邏輯電路來實現BOC調制信號,而不需要使用線性電路,這也是BOC調制信號的優(yōu)點之一。
2 BOC調制信號的頻譜特性
為了導出BOC調制信號的頻譜,可以將式(1)改寫成如下的等效形式,即有特殊形狀擴頻符號的BPSK調制信號:
可見,qnTs中包含方波的n個半周期Ts,也就是n個+1和-1之間的變換。當n為偶數時,qnTs(t)是一個均值為零的平衡符號。
當BOC擴頻序列的二進制值為等似然、獨立且均勻分布時,借助于對BPSK調制信號頻譜公式的推廣,可以從式(2)求出BOC調制的歸一化基帶功率譜密度:
可見,當n分別為偶數與奇數時,功率譜密度之間只是一個正弦或者余弦函數的差別。
BOC調制信號的功率譜密度函數形狀由一些主瓣和副瓣構成,并具有如下特征:
(1)主瓣數與在主瓣之間的副瓣數之和等于n,即2fs/fc;
(2)主瓣寬度(功率譜密度零點之間的頻率間距)是擴頻碼速率的兩倍,這和普通PSK調制相同,而旁瓣寬度等于碼速率,即比主瓣窄一半;
(3)主瓣的最大值發(fā)生在比副載波頻率fs略小的地方,這是因為上下邊帶之間有相干交互作用的緣故;這樣,當fs,fc及n取不同的值時,將會有不同的頻譜。由于BOC調制的擴頻碼是矩形脈沖,副載波也是方波,因此,它的頻譜是無限帶寬的。
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