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GPS和北斗导航信号特点一览表

news 2025/9/20 17:00:08

GPS和北斗作为全球主流的卫星导航系统，信号结构、调制方式、频点配置、伪码特性等都直接影响接收设备的设计和互操作性。

这几天有客户和朋友询问北斗二号和北斗三号信号的频点、带宽、伪码等方面的信息。所以整理了北斗和GPS导航信号特点的一览表。

本表全面整理了全球定位系统（GPS）与北斗卫星导航系统（BeiDou）的各个主要频段、信号类型及关键技术参数，方便在方案设计、工程实践中随时查询。

北斗导信号和GPS导航信号总结的特点包括：

• 中心频点、伪码类型
• 伪码速率，码长，码周期，符号速率，调制方式
• 占用射频带宽
• 用途

GPS卫星导航信号

卫星导航系统	频点名称	中心频率（MHZ）	信号类型/伪码名称	信号特点	占用射频带宽（MHz）	说明
GPS	L1	1575.42	L1 C/A	伪码采用Gold码码周期1ms，伪码速率1.023Mcps，码长1023个码元，码周期1ms，实际信息速率50bps。	2.046	用于导航定位、辅助捕获P码
	L1	1575.42	L1C(P) L1C(D)	伪码采用Weil码，伪码速率1.023Mcps，码序列长度10230个码片其中L1C(P)是导频通道，不包含导航电文数据，只有伪码调制，导频通道调制方式为 TMBOC(6,1,4/33)。前向纠错采用LDPC编码+块交织，纠错能力强，降低了误码率。 L1C(D)是数据通道，调制了导航电文数据，L1C(D)调制方式是BOC(1,1),数据符号周期10ms。实际信息速率50bps	2.046	L1C上增加了导频通道，没有调制数据，GPS接收机在捕获和跟踪的时候，可以采用更长时间的积分时间(比如几百毫秒，甚至是几秒)，有效解决了导航电文周期对相干积分时间的限制，显著提高了接收灵敏度，适用于在弱信号的场景。和L1 C/A码、L1 P(Y)码以及伽利略E1、北斗B1C等频点中心一致，实现了基本互操作性
	L1	1575.42	L1P	码速率10.23Mcps P码序列的完整序列约为 2.35x10¹⁴ 个码片，以10.23 MHz的速率播发需要大约 267天才能遍历一遍。整个长码被划分成37个Week Segment，每个卫星的P码周期大约为7天。原始的P码已通过W码加密成为Y码（即P(Y)码）	20.46	GPS接收机通过L1C/A码和L1C码获取时间信息来捕获P码仅限于美国及其盟国军方和授权用户使用
	L2	1227.60	L2C(M) L2C(L)	码速率1.023Mcps。 L2C(M)是数据通道，调制了导航电文数据，BPSK调制，伪码长度10,230chips，周期20ms L2（L）是导频通道，不调制导航电文数据，BPSK调制，伪码长度767,250chips,周期1.5s	2.046	GPS民用用户也能够通过接收L2上的民用信号，修正电离层延时误差
	L2	1227.60	L2P（Y）	原始的P码已通过W码加密成为Y码（即P(Y)码）	20.46	L2 P(Y)码和 L1 P(Y)码基本相同，本质上是同一个测距码调制在两个不同的载波频率上 L1 P(Y)码：调制有加密的导航电文。军方用户可以从L1 P(Y)码中解调出所需的星历、时间等关键信息在大多数GPS卫星上，L2 P(Y)码信号上不调制独立的导航电文，用于测距和电离层矫正。
	L5	1176.45	L5I L5Q	伪码速率10.23 Mcps I通道：调制有导航电文，伪码周期1ms Q通道：无数据调制，为纯净的导频通道，伪码周期1ms BPSK调制，1/2卷积编码导航电文速率100bps，原始实际信息速率：50bps	20.46	GPS信号的第三个频点。使用三个频率（L1, L2, L5）可以构建更精确的电离层延迟模型，消除几乎所有电离层误差。在载波相位高精度定位中，三个频率可以极大加快和可靠地解决"整周模糊度"问题，

北斗二号和北斗三号卫星导航信号

卫星导航系统	频点名称	中心频率（MHZ）	信号类型/伪码名称	信号特点	占用射频带宽（MHz）	说明
北斗二号	B1	1561.098	B1I	伪码速率2.046Mcps, 有两种导航电文，其中非GEO卫星的导航电文是D1电文（速率为50 bps），GEO卫星的导航电文是D2电文（速率为500 bps） QPSK调制	4.092	公开服务，用于导航定位在北斗三号卫星系统中保留了B1I信号
			B1Q	授权用户，军用用户使用
	B2	1207.14	B2I	码速率2.046Mcps，码长2046。导航电文：D1（50 bps）或D2（500 bps）	4.092	北斗三号卫星上没有B1I和B1Q信号
			B2Q	授权（军用/专用）服务信号		北斗三号卫星上没有B1I和B1Q信号
	B3	1268.52	B3I	伪码速率：10.23Mcps，码长10230 调制方式：BPSK 有两种导航电文，其中非GEO卫星的导航电文是D1电文（速率为50 bps），GEO卫星的导航电文是D2电文（速率为500 bps）	20.46
			B3Q	授权（军用/专用）服务信号	20.46
北斗三号	B1	1561.098	B1I	伪码速率2.046Mcps, 有两种导航电文，	4.092	和北斗二号卫星的B1I信号兼容
	B1	1575.42	B1C	伪码速率1.023 Mcps，码长10230.，码周期10ms，数据通道B1C（D），调制方式BOC(1,1)，符号率100sps 导频通道B1C（P），调制方式QMBOC(6,1,4/33)	32.736	在北斗三号的中圆地球轨道（MEO）卫星和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上播发，用于提供公开服务。北斗三号的地球静止轨道（GEO）卫星不播发B1C信号 B1C信号的中心频率与GPS的L1C/A、L1C以及Galileo的E1信号一致，方便接收机兼容多个卫星通信系统
			B1A	授权（军用/专用）服务信号
	B2	1176.45	B2a	伪码速率：10.23Mcps，BPSK(10) 数据通道 (B2a_D) 导频通道 (B2a_P) 符号率200sps	20.46	B2a信号和GPS的L5信号和Galileo的E5a信号中心频率一致 B2a信号主要在北斗三号的中圆地球轨道（MEO）卫星和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上播发，用于提供公开服务。北斗三号的地球静止轨道（GEO）卫星一般不播发B2a信号 B2a信号通常与B1C或B1I信号组合使用，为双频接收机提供校正电离层延迟的能力
	B2	1207.14	B2b-I	码速率10.23Mcps 调制方式BPSK(10) 码长10230	20.46	MEO和IGSO卫星播发B2b信号提供基本导航（RNSS) 北斗三号地球静止轨道（GEO）卫星提供精密单点定位（PPP-B2b）服务，播发北斗三号系统和其它全球卫星导航系统（GNSS）精密轨道和钟差等改正参数，为我国及周边地区用户提供服务。用户无需依赖其他外部增强系统或通信链路，仅通过接收B2b信号就能实现实时分米级甚至更高精度的定位 B2b信号还承载着全球短报文通信（GSMC）和国际搜救（SAR）服务功能
			B2b-Q	授权用户
	B3	1268.52	B3I	伪码速率：10.23Mcps，码长10230 调制方式：BPSK	20.46	向前兼容北斗二号的B3I信号
	B3	1268.52	B3Q	授权（军用/专用）服务信号	20.46

总结：北斗 vs GPS信号对比要点汇总

维度	GPS	北斗二号	北斗三号
使用用户类型	军用、民用互操作	公开和授权信号	互操作性强，公开信号兼容GPS和伽利略
频点	主要L1、L2、L5（共3个频段）	主要B1、B2、B3	主要B1、B2、B3
信号制式	L1C、L2C、L5（BPSK+BOC组合）	B1I、B2I、B3I	新增B1C（兼容GPS L1C）、B2a、B2b
伪码速率	主流1.023 Mcps、10.23 Mcps	2.046 Mcps、10.23 Mcps	支持更高伪码速率，提升抗干扰和测距精度
调制方式	BOC、TMBOC	QPSK	BOC、TMBOC、BPSK等多方式混合
占用带宽	窄带（2.046 MHz）、宽带（20.46MHz）	窄带4.092 MHz，宽带（20 MHz）	20.46MHz、32.736 MHz
导航电文速率	50~100 bps	50~500 bps	50~500 bps