GPS · GLONASS · Galileo · 北斗 · QZSS · NavIC六个系统的载波频率、带宽与频谱关系
一、频谱边界
导航信号只能落在国际电信联盟《无线电规则》划给卫星无线电导航业务（RNSS）的频段内。
表 1 ITU 划归 RNSS 的主要频段与使用者
| 频率范围（MHz） | 主要信号 |
|---|---|
| 1164 – 1215 | 北斗 B2a、GPS L5、Galileo E5、QZSS L5、NavIC L5 |
| 1215 – 1300 | 北斗 B2b／B3I、GPS L2、GLONASS L2／L3、Galileo E6、QZSS L2C／L6 |
| 1559 – 1610 | 六家系统的 L1 类信号，以及 GLONASS 的 L1 FDMA 频道 |
| 2483.5 – 2500 | 北斗 RDSS 下行、NavIC S1 |
六家系统密集使用的只有四段：1164–1215、1215–1300、1559–1610、2483.5–2500 MHz。图1把各系统信号铺开，块宽为带宽。
图 1 六个系统在 1100–2600 MHz 的公开服务信号分布（块宽为带宽，同系统内重叠的信号并作一块）
最拥挤的是L1段。图2放大到 1555–1615 MHz，每行一个信号。
图 2 L1 频段放大（1555–1615 MHz）
从图 2 可读出三件事：
- 北斗 B1I（1559.052–1563.144 MHz）与 Galileo E1 在下沿重叠 4.09 MHz；
- GLONASS 的 14 个 FDMA 频道以 0.5625 MHz 间隔铺满 1598.06–1605.38 MHz；
- 1575.42 MHz 上北斗 B1C、GPS L1C、Galileo E1 的载波与带宽完全一致（32.736 MHz），这是 MBOC 家族的互操作设计。
| 口径：带宽优先取 ICD／规范标称值；无标称值者取调制主瓣零点到零点，或按分配频段给出，标"≈"者为工程近似。频率范围优先取规范数值，规范未给出时由中心频率与带宽换算；FDMA 行为全带范围，S1 行为 ITU 分配带 2483.5–2500 MHz。 |
二、北斗：B1／B2／B3
北斗三号基线 24 颗 MEO（高度 21 528 km，倾角 55°）加 3 颗 GEO、3 颗 IGSO；GEO／IGSO 保证了亚太地区的可见星数与短报文能力。五个公开服务信号的带宽在《北斗卫星导航系统公开服务性能规范》3.0 中有明确数值，表 2 直接引用；B2 复合信号与二号的 B2I 不在该规范范围内，按公开文献补入。
表 2 北斗信号频点（公开与授权）
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 | 1.023 MHz 倍数 | 服务 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| B1I | 1561.098 | 1559.052 – 1563.144 | 4.092 | BPSK(2) | 1526 | 公开 |
| B1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | QMBOC(6,1,4/33) | 1540 | 公开 |
| B2a | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) | 1150 | 公开 |
| B2b | 1207.14 | 1196.91 – 1217.37 | 20.46 | BPSK(10) | 1180 | 公开 |
| B3I | 1268.52 | 1258.29 – 1278.75 | 20.46 | BPSK(10) | 1240 | 公开 |
| B2（B2a+B2b） | 1191.795 | 1166.22 – 1217.37 | 51.15 | ACE-BOC(15,10) | 1165 | 公开 |
| B2I（二号） | 1207.14 | 1205.094 – 1209.186 | 4.092 | BPSK(2) | 1180 | 公开 |
| B1A | 1575.42 | — | — | BOC(14,2) | 1540 | 授权 |
| B3A | 1268.52 | 1250.615 – 1286.425 | ≈35.81 | BOC(15,2.5) | 1240 | 授权 |
| B1Q（二号） | 1561.098 | 1559.052 – 1563.144 | 4.092 | BPSK(2) | 1526 | 授权 |
| B2Q（二号） | 1207.14 | 1195.14 – 1219.14 | 24 | BPSK(10) | 1180 | 授权 |
| B3Q（二号） | 1268.52 | 1256.52 – 1280.52 | 24 | BPSK(10) | 1240 | 授权 |
| 后五行为授权信号：B1A 的调制式样仅见于北斗官方演示材料，另有文献记为 BOC(1,1) 或码率 10.23 Mcps，说法不一，故带宽不推算；B3A 的 ≈35.81 按 BOC(15,2.5) 主瓣零点到零点推算；二号 B2Q、B3Q 的 24 MHz 为官方材料给出的分配带宽，与公开信号 20.46 的标称带宽不是同一口径。短报文（RDSS）不在表内：上行 1610–1626.5 MHz、下行 2491.75 ± 4.08 MHz，属移动卫星业务，需要独立的发射通道与收发隔离设计。 |
除五路公开信号，北斗还有一组授权信号，都不新增载波。三号是 B1A 与 B3A：B1A 在 1575.42 MHz 上与 B1C 同频，B3A 在 1268.52 MHz 上与 B3I 同频，两者都用 BOC 调制（B3A 为 BOC(15,2.5)、码率 2.5575 Mcps，主瓣约 35.8 MHz），副载波把能量推到频带两侧，与同频的公开信号错开。二号是 B1Q、B2Q、B3Q，分别与 B1I、B2I、B3I 同频（1561.098、1207.14、1268.52 MHz），是各载波 I 支路之外的正交 Q 支路。
这组信号的电文与扩频码加密，ICD 不随公开服务发布，只发给授权用户。B1A 的调制方式在北斗官方演示材料中记为 BOC(14,2)，另有文献给出 BOC(1,1) 或码率 10.23 Mcps 等不同说法，互不一致，因此本文只记调制式样、不推算带宽；B3A 的参数较为一致，可给出推算值。上表后五行即这些信号；判断某一行是公开还是授权，看表中"服务"列。
三、GPS：L1／L2／L5
GPS 基线 24 星、6 个轨道面、倾角 55°、高度约 20 200 km。信号体系是三代叠加：L1 C/A 负责粗捕获，L2 P(Y) 提供双频精密观测，L5 面向生命安全，L1C 与 L2C 是后来增加的民用信号。另有 L1M／L2M（BOC(10,5)）与 P(Y) 两路授权信号，与公开信号同频，见表 3。
表 3 GPS 信号频点（公开与授权）
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 | 服务 |
|---|---|---|---|---|---|
| L1 C/A | 1575.42 | 1574.397 – 1576.443 | 2.046 | BPSK(1) | 公开 |
| L1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | TMBOC(6,1,4/33) | 公开 |
| L1 P(Y) | 1575.42 | 1565.19 – 1585.65 | 20.46 | BPSK(10) | 授权 |
| L1M | 1575.42 | 1560.075 – 1590.765 | 30.69 | BOC(10,5) | 授权 |
| L2C | 1227.60 | 1217.37 – 1237.83 | 20.46 | BPSK(1) | 公开 |
| L2 P(Y) | 1227.60 | 1217.37 – 1237.83 | 20.46 | BPSK(10) | 授权 |
| L2M | 1227.60 | 1212.255 – 1242.945 | 30.69 | BOC(10,5) | 授权 |
| L5 | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) | 公开 |
L1C 用 TMBOC(6,1,4/33)，与 Galileo E1 的 CBOC、北斗 B1C 的 QMBOC 同属 MBOC 家族，带宽都为 32.736 MHz。1575.42 MHz 能成为事实上的公共频点，基础就在这里。
四、GLONASS：FDMA 传统与 CDMA 补充
GLONASS 基线 24 星、3 个轨道面、倾角 64.8°、高度约 19 100 km；高倾角使它在高纬度地区有更好的几何构型。传统信号是频分多址：L1 频道间隔 0.5625 MHz，L2 间隔 0.4375 MHz，频道号 k = −7…+6，即 1602 + 0.5625k 与 1246 + 0.4375k。
代价在接收带宽：要收全 L1 需覆盖 7.31 MHz、L2 需 5.69 MHz，无法与相邻系统共用滤波器。GLONASS-K 系列起增加 CDMA 信号（L3OC 自 K1，L1OC 与 L2OC 自 K2），向主流体制靠拢。授权信号为 L1SF／L2SF（BPSK(5.11)，带宽约为公开信号的两倍），K2 另有 L1SC／L2SC，参数未公开，见表 4。
表 4 GLONASS 信号频点（公开与授权）
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 | 服务 |
|---|---|---|---|---|---|
| L1 FDMA | 1602 + 0.5625k | 1598.0625 – 1605.375 | 7.31（全带） | BPSK(0.511) | 公开 |
| L2 FDMA | 1246 + 0.4375k | 1242.9375 – 1248.625 | 5.69（全带） | BPSK(0.511) | 公开 |
| L1OC | 1600.995 | 1598.949 – 1603.041 | 4.092 | BPSK(1) 数据＋BOC(1,1) 导频 | 公开 |
| L2OC | 1248.06 | 1246.014 – 1250.106 | 4.092 | 同上 | 公开 |
| L3OC | 1202.025 | 1191.795 – 1212.255 | 20.46 | BPSK(10) | 公开 |
| L1SF | 1602 + 0.5625k | 1592.01 – 1606.03 | ≈10.22 | BPSK(5.11) | 授权 |
| L2SF | 1246 + 0.4375k | 1240.14 – 1251.86 | ≈10.22 | BPSK(5.11) | 授权 |
| L1SC／L2SC（K2） | 1575.42／L2 带内 | — | — | 加密 CDMA | 授权 |
五、Galileo：E1／E6／E5
Galileo 基线 24 星、3 个轨道面、倾角 56°、高度 23 222 km。设计围绕三件事：E1 与 GPS L1C 共频实现互操作；E5 用 AltBOC(15,10) 把 E5a 与 E5b 合成 51.15 MHz，是六家中最宽的一个；E6 承载高精度改正数与加密的 PRS。PRS 是政府授权的双频信号（E1-A、E6-A），与公开信号同载波，见表 5。
表 5 Galileo 信号频点（公开与授权）
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 | 服务 |
|---|---|---|---|---|---|
| E1 | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | CBOC(6,1,1/11) | 公开 |
| E1-A（PRS） | 1575.42 | 1557.515 – 1593.325 | ≈35.81 | BOCcos(15,2.5) | 授权 |
| E5a | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) | 公开 |
| E5b | 1207.14 | 1196.91 – 1217.37 | 20.46 | BPSK(10) | 公开 |
| E5（AltBOC 合成） | 1191.795 | 1166.22 – 1217.37 | 51.15 | AltBOC(15,10) | 公开 |
| E6 | 1278.75 | 1258.29 – 1299.21 | 40.92 | BPSK(5) | 公开 |
| E6-A（PRS） | 1278.75 | 1263.405 – 1294.095 | ≈30.69 | BOCcos(10,5) | 授权 |
六、QZSS：与 GPS 同频的区域增强
QZSS 以 4 星（1 颗 GEO 加 3 颗倾角约 41° 的 IGSO）提供服务，地面轨迹呈"8"字，保证日本上空始终有高仰角卫星。PNT 信号与 GPS 同频、同带宽、同码结构，接收机可当作额外的 GPS 卫星使用；增量在两处：L1S 播发亚米级增强与灾害报告，L6 播发厘米级改正数。
表 6 QZSS 信号频点
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| L1 C/A | 1575.42 | 1574.397 – 1576.443 | 2.046 | PNT，与 GPS 一致 |
| L1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | PNT，与 GPS L1C 一致 |
| L1S | 1575.42 | 1574.397 – 1576.443 | 2.046 | 亚米级增强、灾害报告 |
| L2C | 1227.60 | 1217.37 – 1237.83 | 20.46 | PNT，与 GPS L2C 一致 |
| L5 | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | PNT，与 GPS L5 一致 |
| L6 | 1278.75 | 1257.75 – 1299.75 | 42 | 厘米级增强（CLAS）、MADOCA-PPP |
| QZSS 规范按频段给出占用带宽（L1 30.69、L5 24.0 MHz）。QZSS 信号与 GPS 同设计，表 6 取 GPS 的信号级标称带宽；L6 取 Block II 的 42 MHz。 |
七、NavIC：L5 加 S 波段
NavIC 是印度的区域系统，由 3 颗 GEO 加 4 颗倾角 29° 的 IGSO 组成，覆盖印度本土及周边约 1 500 km。它是六家中唯一使用 S 波段的：除 L5 外，在 2492.028 MHz 播发 S1。S 波段波长短，同等天线尺寸下增益更高，终端可以做得更小；代价是可用的 2483.5–2500 MHz 仅 16.5 MHz。NVS 系列卫星起增加 L1 信号，公开资料对其带宽与调制的表述尚不一致，此处只给中心频率。此外还有受限服务 RS，与公开信号同频、仅加密 PRN 与电文，见表 7。
表 7 NavIC 信号频点（公开与授权）
| 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 | 服务 |
|---|---|---|---|---|---|
| L5 | 1176.45 | 1164.45 – 1188.45 | 24 | BPSK(1) | 公开 |
| S1 | 2492.028 | 2483.5 – 2500 | 16.5 | BPSK(1) | 公开 |
| L1（NVS 起） | 1575.42 | — | — | — | 公开 |
| RS-L5 | 1176.45 | 1169.29 – 1183.61 | ≈14.32 | BOC(5,2) | 授权 |
| RS-S | 2492.028 | 2484.87 – 2499.19 | ≈14.32 | BOC(5,2) | 授权 |
八、全球频点总表（按系统分组）
表 8 把六个系统的公开服务信号合并，按北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、NavIC 的顺序分组，组内按载波频率从低到高排列。授权信号不重复列出，见表 2 至表 7 中服务列标"授权"的行。按系统查阅用这张表；按频率检索可看图 3 的复用矩阵。
表 8 全球 GNSS 公开服务信号频点总表（30 条）
| 系统 | 信号 | 中心频率（MHz） | 频率范围（MHz） | 带宽（MHz） | 调制 |
|---|---|---|---|---|---|
| 北斗 | B2a | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) |
| 北斗 | B2（B2a+B2b） | 1191.795 | 1166.22 – 1217.37 | 51.15 | ACE-BOC(15,10) |
| 北斗 | B2I（二号） | 1207.14 | 1205.094 – 1209.186 | 4.092 | BPSK(2) |
| 北斗 | B2b | 1207.14 | 1196.91 – 1217.37 | 20.46 | BPSK(10) |
| 北斗 | B3I | 1268.52 | 1258.29 – 1278.75 | 20.46 | BPSK(10) |
| 北斗 | B1I | 1561.098 | 1559.052 – 1563.144 | 4.092 | BPSK(2) |
| 北斗 | B1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | QMBOC(6,1,4/33) |
| GPS | L5 | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) |
| GPS | L2C | 1227.60 | 1217.37 – 1237.83 | 20.46 | BPSK(1) |
| GPS | L1 C/A | 1575.42 | 1574.397 – 1576.443 | 2.046 | BPSK(1) |
| GPS | L1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | TMBOC(6,1,4/33) |
| GPS | L1 P(Y) | 1575.42 | 1565.19 – 1585.65 | 20.46 | BPSK(10) |
| GPS | L1M | 1575.42 | 1560.075 – 1590.765 | 30.69 | BOC(10,5) |
| GLONASS | L3OC | 1202.025 | 1191.795 – 1212.255 | 20.46 | BPSK(10) |
| GLONASS | L2 FDMA | 1246 + 0.4375k | 1242.9375 – 1248.625 | ≈5.69（全带） | BPSK(0.511) |
| GLONASS | L2OC | 1248.06 | 1246.014 – 1250.106 | 4.092 | BPSK(1)＋BOC(1,1) |
| GLONASS | L1OC | 1600.995 | 1598.949 – 1603.041 | 4.092 | BPSK(1)＋BOC(1,1) |
| GLONASS | L1 FDMA | 1602 + 0.5625k | 1598.0625 – 1605.375 | ≈7.31（全带） | BPSK(0.511) |
| Galileo | E5a | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) |
| Galileo | E5（AltBOC） | 1191.795 | 1166.22 – 1217.37 | 51.15 | AltBOC(15,10) |
| Galileo | E5b | 1207.14 | 1196.91 – 1217.37 | 20.46 | BPSK(10) |
| Galileo | E6 | 1278.75 | 1258.29 – 1299.21 | 40.92 | BPSK(5)／BOCcos(10,5) |
| Galileo | E1 | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | CBOC(6,1,1/11) |
| QZSS | L5 | 1176.45 | 1166.22 – 1186.68 | 20.46 | BPSK(10) |
| QZSS | L2C | 1227.60 | 1217.37 – 1237.83 | 20.46 | BPSK(1) |
| QZSS | L6 | 1278.75 | 1257.75 – 1299.75 | 42 | BPSK(5) |
| QZSS | L1 C/A／L1S | 1575.42 | 1574.397 – 1576.443 | 2.046 | BPSK(1) |
| QZSS | L1C | 1575.42 | 1559.052 – 1591.788 | 32.736 | TMBOC(6,1,4/33) |
| NavIC | L5 | 1176.45 | 1164.45 – 1188.45 | 24 | BPSK(1) |
| NavIC | S1 | 2492.028 | 2483.5 – 2500 | 16.5 | BPSK(1) |
复用集中在两个点：1176.45 MHz 有 5 家系统、1575.42 MHz 有 4 家的公开信号同频。图 3 把这种关系画成矩阵，圆点大小对应带宽。
图 3 公开服务信号的频点复用矩阵：顶排数字为该频点上的系统数量
九、小结
- 六家系统的导航信号集中在四段：1164–1215、1215–1300、1559–1610、2483.5–2500 MHz。
- 除 GLONASS 的 FDMA 频道外，所有载波都是 1.023 MHz 的整数倍——包括 GLONASS 的三路 CDMA。
- 互操作靠同频：1176.45 与 1575.42 MHz 两个点，覆盖了全部主流系统。