GPS-GNSS-R信号处理技术：直达通道信息与反射补偿

"基于GNSS-R体制的单源信号处理技术" 本文主要探讨了全球导航卫星系统-反射（GNSS-R）体制下的信号处理技术，尤其是针对单源信号的处理策略。GNSS-R是一种利用GPS卫星作为外部辐射源的无源探测系统，它通过接收卫星的直射和反射信号来实现地表目标的探测。由于反射信号的功率通常远低于直射信号，因此在信号处理中面临着巨大的挑战。 首先，文章深入研究了GNSS-R体制下的信号模型，其中GPS信号由发射功率P、1.023MHz带宽的粗码C(t)、50Hz带宽的卫星导航数据D(t)以及载频f0的相位因子j(ω0t+ϕ0)组成。这种信号模型是理解后续信号处理算法的基础。 为了克服数据位跳变对信号积累效果的负面影响，作者提出了一种基于直达通道信息的反射通道信号数据位校准算法。这个算法旨在校正反射通道实测信号中的数据位跳变，从而提高信号积累的精度和稳定性。通过应用此算法，可以有效地消除数据位变化对积累结果的扰动，提升信号处理的性能。 接着，文章对比分析了长码积累和分组码积累两种不同的信号处理方法。长码积累通常具有更好的分辨能力，但计算复杂度较高；而分组码积累则在降低复杂度的同时可能牺牲部分性能。作者通过理论分析和实际测试，探讨了不同环境下两种积累方式的适用性和性能差异。 考虑到卫星平台的运动以及目标的动态特性，作者进一步研究了这些因素对信号积累的影响。基于卫星的轨道运动，作者提出了一种反射信号补偿算法，该算法旨在补偿由卫星运动引起的信号失真，从而延长单源信号的有效积累时间。 通过实际的GNSS-R实验数据处理，作者证明了所提出的反射通道信号补偿算法能够显著提升目标回波的信噪比，从而增强目标探测的准确性和可靠性。这种方法对于提高GNSS-R系统的探测性能和应对复杂环境下的目标检测具有重要的实际意义。 本文为GNSS-R信号处理提供了新的理论和技术支持，特别是对于数据位校准和反射信号补偿的算法，有助于克服GNSS-R体制下的技术难点，提升系统在低信噪比条件下的工作效能。这对于未来GNSS-R技术在遥感、海洋监测、气象预报等领域的应用具有深远的科学价值和实践意义。