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随着全球导航卫星系统的不断推广应用，用户对复杂环境下的定位精度和定位稳定性提出了越来越高的要求。为了满足这些新的性能要求，现代化的GPS(GlobalPositioning System)、北斗、伽利略等卫星导航定位系统采用了BOC(Binary OffsetCarrier)、卷积码等新型信号调制和信道编码方式。这些新的信号调制和信道编码方式的使用，一方面使卫星导航接收机的性能提升成为可能，另一方面对接收机的设计提出了更高的要求。本文针对多模卫星导航接收机中新的信号调制和信道编码方式开展深入研究，重点解决在复杂环境下如何提高弱信号的捕获转跟踪成功率以及高灵敏度跟踪等关键问题，提高多模卫星导航接收机的性能。论文的主要研究工作和成果如下: (1)深入研究了BOC调制信号的功率谱及自相关特性。根据BOC调制信号的特点，提出了一种低复杂度的BOC信号捕获方法，有效地解决了BOC信号捕获模糊性问题，并且适用于各种BOC信号的捕获。对典型BOC信号的仿真结果表明，在恒虚警率条件下，提出的捕获算法可以在更低载噪比下达到与同类捕获方案相同的发现概率，从而改善了捕获性能。 (2)深入研究了捕获转跟踪过程中的频率精细估计问题，提出了差分法和平方法两个变量构造方法，分别适用于大频偏信号和小频偏信号的频率估计。对于频偏较大的信号，进行较短的相干累加，使用差分法结合FFT(Fast Fourier Transform)对频率进行精细估计;对于小频偏弱信号，则进行较长的相干累加，使用平方法结合FFT对频率进行精细估计。实验结果表明:对于GPS L1C/A信号，没有比特边沿先验信息的情况下，差分构造变量的方法在21dBHz弱信号时正确估计频率概率在95％以上，有比特边沿先验信息的情况下，平方构造变量的方法在19dBHz弱信号下正确检测频率概率仍能达到95％。 (3)为了提高载波跟踪性能，深入研究了矢量频率锁定环，并提出了FFT频率鉴别结合VFLL的低动态高灵敏度载波跟踪方法。在此基础上为了改善输入VFLL的观测量质量，提出了错误观测量剔除策略以及FFT频率鉴别器优化策略。对于GPSL1C/A信号，在没有导航电文辅助的情况下载波跟踪灵敏度可达11dBHz，在有导航电文辅助情况下，静态和匀速直线运动场景载波跟踪灵敏度可达6dBHz，低动态圆周场景可达8dBHz。 (4)分析了卫星导航系统所采用的卷积码特点，设计实现了一款多模卫星导航接收机多通道维特比译码器电路，具有较低的复杂度和较少的存储消耗。