北斗全球系统B1频点采用二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)调制、导频数据分离及多路复用技术,具有占用带宽较大、多相关峰及调制星座图复杂等特性,对其传输通道特性提出了较高要求;在轨试验过程中,曾多次出现通道特性引起的导航信号畸变,因此,导航信号质量优化工作亟待细致分析通道特性对信号质量的影响。在实现信号仿真软件基础上,本文也对空间环境特性及接收机运动状态对信号的测距性能影响展开深入研究。本文取得的主要研究成果如下:(1)基于Matlab平台搭建了全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号仿真软件,实现参数灵活可调的生成多种高精度GNSS信号。采用了信号分段生成技术,解决了生成GNSS信号数据占用内存过多的问题,同时利用高精度连续采样技术确保生成GNSS信号采样的连续性,为导航信号体制验证及质量评估研究提供了验证平台。利用软件接收机验证了仿真生成导航信号的正确性。(2)针对星上载荷射频通道特性对导航信号的影响,建立了基于星上载荷射频通道各器件非线性失真特性的等效基带分析模型。研究结果表明,直接正交上变频方式的相位噪声、滤波器相位失真特性、高功放记忆多项式模型对导航信号S曲线变化影响较大,进而影响了导航信号测距性能。(3)针对多径干扰对导航信号的影响,建立了多径环境下镜面反射及近地面反射导航信号生成模型,开展多径环境下的正交复用二进制偏移载波(Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier,QMBOC)信号组合接收算法研究。研究结果表明,双重估计(Double Estimator Technology,DET)跟踪算法与高分辨率相关器(High Resolution Correlator,HRC)组合接收算法解决了QMBOC信号跟踪模糊的问题,提高了多径抑制性能,同时跟踪稳定性更优。(4)针对高动态环境对导航信号的影响,建立了高动态导航信号生成模型,开展高动态高阶BOC信号组合接收算法研究。研究结果表明,二阶锁频环(Frequency Locked Loop,FLL)辅助三阶锁相环(Phase Locked Loop,PLL)与DET组合接收算法得到的测距码与载波一致性差异均值较小,具备更优的跟踪环路性能。