BOC信号无模糊跟踪：MMSES预滤波方法

"二进制偏移载波最小均方误差预滤波无模糊跟踪方法" 全球导航卫星系统（GNSS）广泛应用于定位、导航和时间同步等领域，其中二进制偏移载波（BOC）调制信号是常见的信号形式。然而，BOC信号在跟踪过程中存在一个显著的问题，即跟踪模糊，这会降低接收机的跟踪精度和性能。为了解决这一问题，研究者们提出了一种基于最小均方误差预滤波（MMSES）的无模糊跟踪方法。 二进制偏移载波（BOC）调制是一种复用技术，它通过将不同频率的载波偏移并合并，使得信号在频域上分布更宽，从而提高抗干扰能力。然而，这种特性也带来了跟踪模糊，即在解码过程中可能会出现多个峰值，使得确定正确的码相位变得困难。 最小均方误差预滤波（MMSES）无模糊跟踪方法旨在改善这一情况。该方法的核心在于对预滤波代价函数进行深入分析，以设计出能有效减小跟踪模糊的滤波器。首先，研究者推导了经过预滤波后噪声功率项的表达式，这是评估跟踪性能的关键因素。然后，他们依据最小均方误差准则，选择了具有窄峰值的三角形单峰无模糊相关函数作为目标函数，这有助于生成更精确的码相位估计。通过优化这个目标函数，研究者得到了包含噪声项的滤波器最优解。 预滤波器的设计是实现这一方法的关键步骤。预滤波器可以预先处理接收到的信号，减少噪声影响，并使后续的关联过程更加精确。在这种情况下，预滤波器被用来设计出一种赋形相关器，其能够产生理想的单峰相关响应，显著降低跟踪模糊。 仿真结果表明，MMSES无模糊跟踪方法对于不同相位和阶数的BOC信号都表现出良好的适应性。采用这种方法，能够得到主峰宽度仅为0.2码片（约0.2×10^-6秒）的单峰相关函数，极大地提高了跟踪的准确性。在高信噪比（SNR）环境下，相比于BPSK-Like方法，MMSES方法的跟踪误差降低了50%以上，多径误差减少了0.8米，这在实际应用中有着显著的优势。 这项工作对于提升GNSS接收机的性能，尤其是在复杂环境下的定位精度，具有重要的理论和实践意义。通过使用MMSES预滤波无模糊跟踪技术，可以克服BOC信号的跟踪模糊问题，为全球导航卫星系统的未来发展提供了有力的技术支持。