GPS传统信号与新信号的产生 留言

GPS传统信号包括载波、测距码(C/A code，P(Y) code)和数据码(Data)。载波有二种，L1是1575.42MHz，L2是1277.6MHz。

L1频率上调制了二种伪随机噪声(PRN)测距码：coarse/acquisition code(C/A码)和precision code(P 码)，加密的P码叫做Y码。

L2频率上调制信号的情况有三种：1. 带导航数据的P(Y)码；2. 不带导航数据的P(Y)码；3. 带导航数据的C/A码。

其中，C/A码和P(Y)码的产生如下图：

在以前，C/A码和P(Y)码以及L1和L2载波频率都经过了加密的时变频率偏移，也就是我们知道的“抖动”，以及加密的星历和年历偏移误差，叫做selective availability(SA)，以降低精度。SA措施在2000年已取消。

美国在一项新的GPS现代化提案中增加了三种信号，民用L2C和L5以及军用M码。L2C信号位于L2频率上，将用于非生命安全类的应用；L5信号位于航空无线电导航服务（ARNS）的1176.45MHz波段，预定用于生命安全应用。

为了有能力选择性地、局部地防止敌方使用GPS信号并确保己方可用，因此要将民用信号和军用信号在频谱上分离。

新的军用信号使用“分谱”调制技术，将大部分功率集中在分配频段的边缘，偏置载波调制是较好的选择，而且在卫星使用独立的射频链路和天线装置发射新的M码信号时有明显优点。

GPS采用M码信号以后，实现了军用型号和民用信号的分离，同时直接捕获能力、抗干扰能力以及信息保密能力都得到了加强。

为了实现频谱分离，M码采用了二进制偏移载波调制(Binary offset carrier, BOC)，如下图：

偏置载波由三个参数来定义，分别为副载频、基码速率和边带滤波带宽。BOC则采用方波形副载频产生，并只用副载频和基码速率来表示。

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）