PDF《北斗卫星导航系统》

2 BDS-SIS-ICD-B2a-1.0 2017-12 3.2坐标系统 北斗系统采用北斗坐标系(BeiDou Coordinate System,简称 BDCS) .北斗坐标系的定义符合国际地球自转服务组织(IERS)规范,与2000 中国大地坐标系(CGCS2000)定义一致(具有完全相同 的参考椭球参数) ,具体定义如下: (1)原点、轴向及尺度定义 原点位于地球质心;

Z 轴指向 IERS 定义的参考极(IRP)方向;

X 轴为 IERS 定义的参考子午面(IRM)与通过原点且同 Z 轴正 交的赤道面的交线;

Y 轴与 Z、X 轴构成右手直角坐标系;

长度单位是国际单位制(SI)米. (2)参考椭球定义 BDCS 参考椭球的几何中心与地球质心重合, 参考椭球的旋转轴 与Z轴重合.BDCS 参考椭球定义的基本常数见表 3-1. 表3-1 BDCS 参考椭球的基本常数 序号 参数定义1长半轴 m

2 地心引力常数(包含大气层) m3 /s2

3 扁率

4 地球自转角速度 rad/s ?2017 中国卫星导航系统管理办公室

3 BDS-SIS-ICD-B2a-1.0 2017-12 3.3时间系统 北斗系统的时间基准为北斗时 (BDT) . BDT 采用国际单位制 (SI) 秒为基本单位连续累计,不闰秒,起始历元为

2006 年1月1日协调 世界时(UTC)00 时00 分00 秒.BDT 通过 UTC(NTSC)与国际 UTC 建立联系,BDT 与国际 UTC 的偏差保持在

50 纳秒以内(模1秒) .BDT 与UTC 之间的闰秒信息在导航电文中播报.

4 信号特性 本章所描述的信号特性, 是针对以载波频率 1176.45 MHz 为中心 的20.46 MHz 带宽内的 B2a 信号. 4.1信号结构 B2a 信号的载波频率、调制方式及符号速率见表 4-1. 表4-1 B2a 信号结构 信号 信号分量 载波频率(MHz) 调制方式 符号速率 (sps) B2a 数据分量 B2a_data 1176.45 BPSK(10)

200 导频分量 B2a_pilot BPSK(10)

0 4.2信号调制 4.2.1 调制方式 本节采用功率归一化的复包络形式来描述信号调制方式. 假设一个调制信号的复包络表达式为: (4-1) 其中,j 是虚数单位;

是复包络的实部,代表信号的同相分量;

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4 BDS-SIS-ICD-B2a-1.0 2017-12 是复包络的虚部, 代表信号的正交分量. 是基带信号形式, 描述了调制信号在载波调制之前所真正包含的信号结构与信息内容. 该调制信号也可以表示为带通信号形式: (4-2) 其中, 为信号载波频率, 为信号功率. 完整地表达了一个 经载波调制后的带通信号. 因此,基带信号 和带通信号 是同一个信号的两种表达 方式,二者可以相互转换. 4.2.2 B2a 信号 B2a 信号的复包络可以表示为 (4-3) 其中,数据分量 由导航电文数据 和测距码 调制产生;

导频分量 仅包括测距码 ;

数据分量与导 频分量的功率比为 1:1,二者均采用 BPSK(10)调制方式.两分量的数 学表达式如下: (4-4) (4-5) 式中, 的数学定义式如下: (4-6) 其中, 为B2a 信号的导航电文数据码, 为相应的数据码 ?2017 中国卫星导航系统管理办公室

5 BDS-SIS-ICD-B2a-1.0 2017-12 片宽度. 和 测距码的数学表达式如下: (4-7) (4-8) 其中, 和 分别为数据分量和导频分量的测距码序列(取 值为± 1) , 和 为对应分量的测距码码长, 其值均为 10230;

为B2a 信号的测距码码片宽度, =10.23 Mbps 为B2a 信号的测距码速率. 表4-2 给出了 B2a 信号的分量组成,以及各分量的调制方式、相 位关系和功率比. 表4-2 B2a 信号调制特性 分量 调制方式 相位关系 功率比 BPSK(10)

0 1/2 BPSK(10)

90 1/2 4.3逻辑电平 用于调制信号的逻辑电平与信号电平之间的对应关系见表 4-3. 表4-3 逻辑电平与信号电平之间的映射关系 逻辑电平 信号电平