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本书是少有的涉及新一代GNSS信号设计理论与应用的学术论著，内容可以填补目前该领域的空缺；其作者参与了北斗系统建设和信号设计，在卫星导航信号设计方面有多年工作经验，对卫星导航信号设计有很深入的理解。
內容簡介：
本书是国际上第一本比较深入系统地论述新一代卫星导航系统信号设计理论与技术的学术专著，全面阐述了卫星导航系统信号设计中的基本概念、基础理论以及各项关键技术，并从导航信号的基本要素出发，把信号设计的传统技术与新发展的先进技术纳入到一个通用框架下作为一个有机的整体进行讨论，给读者呈现一个完整系统的信号设计脉络。全书共分8章，内容包括卫星导航系统及其信号的发展背景、卫星导航信号的基本结构、扩频调制的特性、扩频调制的实现方式、性能分析方法、恒包络复用的基本理论及实现技术等。本书充分反映了近年来国内外学术界和工业界在卫星导航信号设计领域的新思想和新技术，同时也融入了作者在信号设计方面的研究成果。
關於作者：
姚铮：清华大学电子工程系副教授，博士生导师，Springer GPS Solutions期刊编委，ION GNSS SDR Metadata Standard Working Group成员，自2005年至今，一直从事卫星导航及相关领域的教学、科研工作，研究工作得到了国家重大专项、863计划、国家自然科学基金、国家重大科学仪器专项、国家科技支撑计划、教育部博士点基金等资助。主要研究方向包括导航信号设计与处理、GNSS软件接收机、地面无线定位技术等。作为第一发明人拥有多项国际发明专利，作为第一作者在IEEE TWC、TAES、TVT等杂志上发表多篇SCI检索论文，曾荣获国家军队科技进步二等奖、美国导航学会ION学生论文优胜奖、中国卫星导航学术年会CSNC2010和2013年度青年优秀论文一等奖、2013年度年会优秀论文奖、清华大学优秀博士论文奖、清华大学优秀博士毕业生等荣誉。
目錄
目 录第1章 绪论11.1 本章引言21.2 卫星导航系统的发展与现状41.2.1 GNSS的前身41.2.2 GPS及其现代化61.2.3 GLONASS及其现代化71.2.4 Galileo系统81.2.5 北斗卫星导航系统91.3 导航信号的重要性111.4 卫星导航信号体制的发展121.4.1 GPS信号体制的发展121.4.2 Galileo系统信号体制的发展131.4.3 北斗系统信号体制的发展14参考文献16第2章 卫星导航信号的结构212.1 本章引言222.2 卫星导航的基本原理222.2.1 通过测距信号确定位置222.2.2 位置估计的线性化方法252.2.3 用户位置的精度252.2.4 伪距的测量262.3 卫星导航信号的关键要素272.4 载波频率的选择272.5 信号的发射功率322.6 信号的极化方式352.7 信号的多址接入372.8 信号的扩频调制382.9 扩频序列与二次编码412.9.1 扩频序列的偶相关与奇相关412.9.2 扩频序列的构造432.9.3 扩频调制对码相关性的影响462.9.4 二次编码482.10 导频信道与数据信道492.10.1 导频信道的作用492.10.2 数据信道与导频信道的功率分配522.11 多路复用532.12 电文结构与信道编码542.12.1 电文结构542.12.2 信道编码55参考文献57第3章 直接序列扩频的基本性质613.1 本章引言623.2 扩频调制信号模型633.3 扩频调制信号的时域特性653.3.1 信号相似性的度量方式653.3.2 互相关函数与自相关函数663.3.3 周期信号的相关函数663.3.4 扩频信号的互相关函数673.3.5 阶状码调制信号的互相关函数693.4 扩频调制信号的频域特性743.4.1 功率谱密度743.4.2 无电文调制的扩频信号功率谱743.4.3 带电文调制的扩频信号功率谱773.4.4 非周期扩频信号的功率谱773.4.5 阶状码调制信号的功率谱783.4.6 互功率谱密度793.4.7 功率谱密度的归一化79参考文献80第4章 卫星导航中的扩频调制技术814.1 本章引言824.2 BPSK-R调制844.3 BOC调制874.3.1 BOC调制的定义874.3.2 BOC信号的功率谱密度894.3.3 BOC 信号的自相关函数914.3.4 正弦与余弦相位BOC调制在特性上的差别934.4 BCS调制974.5 CBCS 调制994.5.1 CBCS信号的定义994.5.2 CBCS信号的自相关函数1014.5.3 CBCS信号的功率谱密度1024.5.4 CBCS信号的互相关偏差1044.6 TMBCS与QMBCS调制1074.7 MBOC调制1074.7.1 TMBOC调制1094.7.2 CBOC调制1104.7.3 QMBOC调制1124.8 分裂谱信号的处理模糊度1144.8.1 问题描述1144.8.2 串行捕获策略下的误捕概率1154.8.3 并行捕获策略下的误捕概率1174.8.4 消除模糊度的方式1204.9 其他的扩频调制方式1234.9.1 AltBOC 调制1234.9.2 MSK调制1264.9.3 GMSK调制1304.9.4 SRRC 扩频波形1304.9.5 PSWF扩频波形1324.9.6 带宽受限扩频调制技术小结133参考文献133第5章 导航信号扩频调制的性能分析1395.1 本章引言1405.2 接收信号的基带等效表达1425.2.1 扩频信号的复包络表示1425.2.2 信号与噪声加干扰的功率谱1435.3 扩频码跟踪误差的下界1445.3.1 码跟踪误差的Cramér-Rao下界1445.3.2 高斯白噪声环境下的CRLB1455.4 卫星导航接收机的信号处理模型1475.4.1 预检测积分1475.4.2 捕获1485.4.3 码跟踪1495.4.4 载波跟踪1505.5 热噪声与干扰下的测距性能1515.5.1 问题模型1525.5.2 鉴相器输出的统计特性1535.5.3 非相干处理下的跟踪误差1545.6 捕获、载波跟踪和数据解调的性能1585.7 抗多径性能1615.8 频谱兼容性1645.8.1 频谱分离系数1645.8.2 码跟踪频谱灵敏度系数1665.8.3 等效载噪比168参考文献170第6章 扩频信号恒包络复用的基本理论1736.1 本章引言1746.2 高功率放大器1756.3 恒包络复用的基本概念1756.3.1 恒包络信号1756.3.2 恒包络复用1766.4 相位映射表1806.5 恒包络复用的设计方程1816.6 恒包络复用的效率1846.7 恒包络复用信号的表示形式1846.7.1 恒包络合成信号的基信号1846.7.2 恒包络复用的相位线性组合形式1866.7.3 恒包络复用的交调构造形式1876.7.4 不同表示形式之间的联系1886.8 恒包络复用信号的功率谱密度1886.9 恒包络复用的实现方法1896.9.1 基于相位映射表的生成方法1896.9.2 基于相位合成的生成方法1906.9.3 基于交调构造法的生成方法191参考文献192第7章 扩频信号恒包络复用的构造方法1957.1 本章引言1967.2 QPSK复用1977.3 时分复用1997.4 POCET技术2027.5 正交乘积副载波调制2037.5.1 三路信号的 QPSM 复用2047.5.2 任意信号数量的情况2057.5.3 QPSM复用应用于CBCS信号2067.6 基于多数表决逻辑的复用2077.6.1 多数表决逻辑2077.6.2 等权值MV复用2087.6.3 利用时分复用实现非等权值MV2107.6.4 交错MV复用的相位映射表2127.7 双频联合恒包络复用2167.7.1 利用复副载波实现边带调制2167.7.2 基于方波复副载波的DCEM2177.8 ACE-BOC调制复用技术2177.8.1 ACE-BOC信号的直接形式2187.8.2 相位旋转形式2207.8.3 典型功率配比下的 ACE-BOC 信号2227.9 恒包络复用技术的级联2257.9.1 InterVote2257.9.2 PocetVote2267.9.3 TD-AltBOC2267.10 恒包络复用实现技术小结227参考文献228第8章 结束语2318.1 卫星导航信号的性能评估2328.2 卫星导航信号可能的发展趋势234缩略语239
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