卫星导航系统中基于BOC信号的预失真技术：信道模型与LMS优化方案

在现代卫星导航系统中，二进制偏移载波（BOC）调制信号因其频谱特性被广泛应用，但其通过发射信道时会因非线性效应导致失真，进而影响导航系统的性能。本文主要关注的是如何解决这一问题。 首先，文章指出卫星导航系统中的导航卫星发射信道存在记忆非线性效应，这种效应会使BOC信号在传输过程中产生显著失真。为了克服这一挑战，研究者建立了导航发射信道模型，并将关键部分，即高功率放大器（HPA）及其前后置滤波器，等效为Wiener-Hammerstein模型。这种模型转换有助于理解信号在实际通道中的行为，从而找到有效的补偿策略。 提出的预失真方案采用了直接学习结构的自适应离散自回归移动平均（LMS）算法。这种自适应方法可以根据实时信号特性动态调整，有效地抑制BOC信号的带外频谱扩展，减少失真。LMS算法的运用使得预失真系统能够在不失真的前提下，最大程度地保持信号的原始特性，如窄相关函数和高码跟踪精度。 通过仿真结果验证，这个基于BOC信号的预失真方案能够显著改善导航发射信道对信号的失真影响，优化星座图，从而提升整个卫星导航系统的性能。这对于频段共用、多路径环境下的导航信号稳定性和可靠性至关重要。尽管目前已有其他研究关注BOC调制信号的非线性特性，但本文的工作提供了一个新的视角和解决方案，为卫星导航系统的优化设计提供了有价值的技术支持。 总结来说，本文的核心贡献在于提出了一种有效的预失真技术，能够提升BOC信号在卫星导航系统中的传输质量，增强抗干扰能力和定位精度，对于卫星导航系统的稳定运行和用户体验具有重要意义。未来的研究可能进一步探讨如何结合其他信号处理技术，如滤波器优化或新型预失真架构，以进一步提升系统整体性能。