学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新一代GPS机理及应用仿真研究

作 者: 周帆
导 师: 冯永新
学 校: 沈阳理工大学
专 业: 计算机技术
关键词: 卫星导航信号 同步 PVT解算 软件接收机
分类号: P228.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 21次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


全球定位系统GPS是美国的第三大航天工程,是一种先进的天基导航系统,具有全球、全天候、实时连续导航定位的能力,其在民用、军用领域的作用无可替代。考虑到传统GPS系统抗干扰能力相对较低、军民频段易相互干扰、可扩展性不高等缺点,美国启动了GPS现代化进程,新一代GPS卫星导航系统应运而生。该系统中的扩频伪码信号周期更长,提升了系统的抗干扰能力;新增设了时分数据调制(TDDM, Time Division Data Modulation)、二进制偏移载波调制(BOC, Binary Offset Carrier)实现了军民信号频段共享;新增设了L4、L5频段,进一步提高了导航定位精度。但与此同时,新一代GPS卫星导航系统中导航信号机理的变化,也给相应的接收技术提出了极大地挑战。为此,本文在分析新一代GPS卫星导航信号机理的基础上,进一步对新一代GPS接收机的关键技术进行了研究。研究中,完成了对C/A码、P(Y)码、M码、L5测距码、DS+BPSK调制信号、TDDM+BOC调制信号的特性分析;在分析了传统GPS卫星导航信号的捕获、跟踪算法的基础上,建立了适用于P码BOC调制信号、TDDM+BOC调制信号的捕获、跟踪算法模型;设计并仿真了基于卡尔曼滤波估计、最小二乘迭代估计的PVT解算算法,进而完成了分析与评估。进一步,为了验证对新一代GPS卫星导航信号机理特性分析的正确性,以及针对新一代GPS卫星导航信号所提出的同步算法的时效性、合理性,依据三种不同的GPS软件接收机模式,完成了从导航信号、预处理、捕获、跟踪、解调等环节的仿真与测试。最后,采用HLA/RTI对新一代GPS系统进行了通信集成设计与仿真,并以STK为仿真工具,对新一代GPS导航系统的星座、轨道、信道、接收机应用平台进行了建模与仿真。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-18
  1.1 课题背景与意义  11-12
  1.2 国内外研究现状分析  12-16
    1.2.1 卫星导航系统  12-13
    1.2.2 接收机关键技术  13-14
    1.2.3 接收机应用平台  14-15
    1.2.4 分布式仿真技术  15-16
  1.3 论文结构  16-18
第2章 新一代GPS卫星导航信号机理  18-35
  2.1 扩频伪码信号  19-26
    2.1.1 C/A码  19-21
    2.1.2 P(Y)码  21-24
    2.1.3 M码  24-25
    2.1.4 L5测距码  25-26
  2.2 调制技术  26-32
    2.2.1 DS+BPSK调制  26-27
    2.2.2 TDDM+BOC调制  27-32
  2.3 工作频段  32-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章 新一代GPS接收机关键技术研究  35-59
  3.1 导航信号同步方法研究  35-49
    3.1.1 导航信号捕获方法研究  35-41
    3.1.2 导航信号跟踪方法研究  41-49
  3.2 导航电文PVT解算方法研究  49-58
    3.2.1 导航电文PVT解算基本原理  49-51
    3.2.2 最小二乘迭代估计算法分析  51-54
    3.2.3 卡尔曼滤波估计算法实现  54-58
  3.3 本章小结  58-59
第4章 新一代GPS软件接收机设计与仿真  59-73
  4.1 基于C/A码、BPSK调制的软件接收机仿真  59-65
    4.1.1 软件接收机总体设计  59-62
    4.1.2 软件接收机仿真实现  62-65
    4.1.3 仿真结果分析  65
  4.2 基于P码、BOC调制的软件接收机仿真  65-68
    4.2.1 软件接收机总体设计  65-66
    4.2.2 软件接收机仿真实现  66-67
    4.2.3 仿真结果分析  67-68
  4.3 基于BOC(10,5)、TDDM调制的软件接收机仿真  68-72
    4.3.1 软件接收机总体设计  68-69
    4.3.2 软件接收机仿真实现  69-71
    4.3.3 仿真结果分析  71-72
  4.4 本章小结  72-73
第5章 新一代GPS通信集成仿真系统设计与实现  73-78
  5.1 基于类成员的分布式通信集成仿真系统总体设计  73-74
  5.2 综合视景仿真  74-77
    5.2.1 新一代GPS导航系统星座设计  74-75
    5.2.2 卫星轨道视景  75
    5.2.3 信道视景  75-76
    5.2.4 接收机应用平台视景  76-77
  5.3 本章小结  77-78
结论  78-79
参考文献  79-82
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  82-83
致谢  83

相似论文

  1. 高动态GNSS软件接收机载波跟踪算法研究,P228.4
  2. 非晶合金的结构和玻璃形成能力研究,TG139.8
  3. 熔化极气体保护焊熔滴过渡图像分析系统,TG444
  4. 基于DSP的离焦信号同步采集与处理技术研究,TH741
  5. 分数槽集中绕组永磁同步电机参数化设计研究,TM341
  6. 电动车用复合结构永磁同步电机系统的仿真研究,TM341
  7. 内置式高效永磁同步电机的设计研究,TM341
  8. 同步电动机励磁控制系统研究,TM341
  9. 永磁同步电机转子初始位置估计,TM341
  10. 电动车用轴径向—轴向磁通复合结构永磁同步电机的研究,TM341
  11. 突发OFDM系统同步与信道估计算法及FPGA实现,TN919.3
  12. 跳频通信系统中同步及频率自适应算法研究,TN914.41
  13. 面向统计机器翻译的解码算法的研究,TP391.2
  14. 精密时钟同步协议研究与实现,TP393.11
  15. 基于千兆网的双相机高速同步采集系统设计,TP274.2
  16. 深部大陆钻探用钻机顶驱液压系统设计与研究,TE922
  17. 单纯左室与双室起搏治疗心衰伴完全性左束支传导阻滞的疗效对比,R541.6
  18. 电动缸的测试系统设计及建模,TH137.51
  19. 基于DSP的永磁同步电机控制系统的设计与实现,TM341
  20. 氨茶碱治疗幼兔重度胎粪吸入综合征的实验研究,S858.291
  21. 光阴极微波电子枪时序系统研制及径向偏振光应用可能性研究,TL503.3

中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 大地测量学 > 卫星大地测量与空间大地测量 > 全球定位系统(GPS)
© 2012 www.xueweilunwen.com