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复杂信道环境对伪码测距精度的影响研究

作　者: 付晓
导　师: 赵雅琴
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 伪码测距测距精度射频干扰多径干扰
分类号: TN914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

伪码测距是目前航天测控系统、跟踪与数据中继卫星系统和全球导航定位卫星系统中普遍采用的测距方法。与其他测距方法相比,伪码测距具有信号功率谱密度低、对邻近信道干扰小、保密性强难以被截获、可以实现码分多址等优势。同样,与其他测距方法一样,伪码测距方法亦会受到各种误差源的影响而产生测距误差。伪码测距方法中的系统误差可以通过一定的模型或数据处理方法消除其影响,而由信道环境中的偶然因素,如射频干扰源、多径效应等,造成的随机误差则难以模拟或消除。伪码测距精度由系统选择的伪码码元宽度和接收机的跟踪精度共同决定。码元宽度的限制可以通过调整伪码时钟来解决,而接收机的跟踪精度除了受到本身硬件结构的限制,更容易受到外界环境中的各种干扰的影响。论文首先介绍了伪码测距系统的基本组成和测距原理,以及伪码测距接收机中伪码跟踪环和载波跟踪环的工作原理;论述了利用载波跟踪环的载波相位测量值辅助伪码延时估计的载波辅助技术及实现;然后研究了射频干扰环境中射频干扰源对伪码测距接收机环路载噪比的影响,进而分析了其对信号捕获和跟踪的影响,并给出了其对测码和测相伪距测量误差影响的仿真结果;最后在详细分析多径信号特点的基础上,给出了多径干扰环境下多径信号的误差模型,分析了多径干扰下的码跟踪环性能,并仿真了在低反射和高反射环境下多径信号相对相位延迟和相对幅度的变化对伪距测量误差的影响;同时,分析并仿真了两种反射环境下,多径干扰引入的载波相位误差。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-9
  1.2 卫星导航定位系统的发展及研究现状  9-10
  1.3 伪码测距误差源的分析及研究现状  10-13
  1.4 论文研究内容  13-14
第2章伪码测距系统概述  14-23
  2.1 伪码测距系统组成及测距原理  14-16
  2.2 测距伪码码型的选择  16-18
  2.3 伪码测距接收机  18-21
    2.3.1 伪码跟踪环  18-20
    2.3.2 载波跟踪环  20-21
  2.4 高动态环境下的载波辅助技术及实现  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章射频干扰环境影响分析  23-36
  3.1 射频干扰、热噪声对信号载波噪声功率比的影响  23-24
    3.1.1 伪码测距接收机接收到的干扰源功率  24
    3.1.2 信号载波噪声功率比  24
  3.2 射频干扰的来源和类型  24-26
    3.2.1 射频干扰的来源  24-25
    3.2.2 射频干扰的类型  25-26
  3.3 射频干扰对伪码测距接收机的影响  26-30
    3.3.1 射频干扰对伪码测距信号捕获的影响  26-28
    3.3.2 射频干扰对伪码测距信号跟踪的影响  28-30
  3.4 射频干扰对测相伪距测量精度的影响  30-33
  3.5 射频干扰对测码伪距测量精度的影响  33-35
  3.6 本章小结  35-36
第4章多径干扰环境影响分析  36-50
  4.1 多径效应  36-37
  4.2 多径信号特点与误差模型  37-39
  4.3 多径信号引入的伪距测量误差分析  39-46
    4.3.1 多径干扰影响下的DLL  40-42
    4.3.2 多径信号载波相位延迟对伪距测量误差的影响  42-44
    4.3.3 多径信号幅值衰减对伪距测量误差的影响  44-46
  4.4 多径信号引入的载波相位跟踪误差分析  46-49
  4.5 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-57
致谢  57

复杂信道环境对伪码测距精度的影响研究

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