北斗得与失(1-二次编码的缺点)
《北斗得与失》系列主要讨论北斗二代卫星导航系统民用信号的优缺点。不吹不黑。
摘要:北斗B1I信号在D1导航电文中引入现代化GPS和Galileo系统常用的二次编码调制,但却没有深入理解二次编码的应用场景。在现阶段,北斗系统不具备应用二次编码条件的情况下,这“画虎不成反类猫”的“借鉴”,降低了系统的捕获灵敏度。
1. 北斗二次编码简介
北斗的二次编码是指D1导航电文上速率为1kbps的NH编码[1]:
2. 二次编码的优点
在GPS现代化和Galileo卫星导航系统的研制过程中提出和发展了二次编码的技术。有很多文章分析了二次编码的优点[2]:
- 改善卫星信号之间的互相关特性。
- 改善窄带抗干扰能力
- 改善比特同步
3. 二次编码的缺点:北斗捕获灵敏度降低
3.1 相干积分与捕获灵敏度
GNSS信号捕获的一条经验准则是:信号经过积分后的SNR>14dB时,具有较好的捕获性能。那么,在相同的捕获时间内(1s),以14dB为限,不同的相干/非相干积分组合所达到的捕获灵敏度如下表(已考虑50bps的数据调制)。
| 积分组合 | 捕获灵敏度(dBm) |
|---|---|
| 1ms*100 |

北斗B1I信号引入二次编码调制,旨在提高互相关特性、窄带抗干扰能力和比特同步,但实际降低了捕获灵敏度。与GPS和Galileo不同,北斗系统在主频率信号上应用二次编码,缺乏辅助通道,导致捕获性能下降。
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