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二进制载波偏移(Binary Offset Carrier, BOC)调制是将来卫星导航系统中一种非常重要的调制方式,目前GPS现代化信号和Galileo卫星信号都决定采用BOC的调制方式,这项调制技术在理论上将比传统的BPSK调制技术具有更好的捕获跟踪性能和抗干扰的能力。在卫星信号的接收机中,同步处理的好坏直接关系着接收机的性能,因此对BOC信号的同步处理将不可避免地成为研究的重点。本文首先对BOC调制信号进行了分析,重点介绍了BOC信号的时域特性、频率谱特性以及自相关函数的特性,进而利用MATLAB仿真验证了BOC(1,1)信号的生成及其所具有的特性。MBOC调制是在BOC调制衍生出的一种重要调制方式,因而本文重点分析研究了MBOC调制信号的特性,并进行相关的仿真验证。随后,本文分析研究了卫星信号的同步处理技术,这个过程主要包括了信号的捕获和跟踪两个环节,目的是实现对卫星信号的多普勒频率和伪随机码延时两个参数的精确估计。其中,信号的捕获是对参数的粗略估计,在信号捕获的研究中,讨论了常见的信号捕获方式,并在此基础上利用码延时并行捕获方式对BOC(1,1)信号进行了捕获的仿真。信号的跟踪则是实现参数精确估计的过程,这个过程包括载波跟踪和码跟踪两部分,在信号跟踪的研究中,对以上两种跟踪的环路进行了详尽的分析和比较,并仿真验证了Costas环的载波跟踪性能。模糊性是信号同步过程中影响同步性能的一个重要因素,针对CBOC信号的多峰性,本文给出了一种解决CBOC信号多峰性问题的方案。在前面理论分析和仿真的基础上,本文最后在FPGA上设计实现了BOC信号同步处理过程中的几个重要模块,包括信号产生模块、载波跟踪模块和码跟踪模块。信号生成模块可以达到本地复现BOC调制信号的功能,载波跟踪模块可以在一定的精度范围内跟踪输入信号的载波,码跟踪模块可以提取输入信号中的符号信息。本文还给出了相应仿真和设计实现的结果。