GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器數(shù)學(xué)模型的研究與軟件實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器數(shù)學(xué)模型的研究與軟件實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:放眼全球四大導(dǎo)航系統(tǒng),近年來(lái)GPS在全球普及,北斗、伽利略異軍突起,GLONASS謀求重拾發(fā)展,導(dǎo)航定位技術(shù)在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展。在這樣的大環(huán)境下,作為GNSS導(dǎo)航定位接收機(jī)研發(fā)過(guò)程中不可或缺的驗(yàn)證設(shè)備,GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器的需求量與日俱增。 根據(jù)用戶設(shè)定的應(yīng)用場(chǎng)景,模擬器可以仿真模擬的各種動(dòng)態(tài)條件下的多系統(tǒng)空間段導(dǎo)航信號(hào)。研制GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器的關(guān)鍵是對(duì)原始數(shù)據(jù)的仿真實(shí)現(xiàn),具體地說(shuō)就需要對(duì)接收機(jī)載體運(yùn)動(dòng)軌跡仿真,對(duì)導(dǎo)航信號(hào)的觀測(cè)數(shù)據(jù)仿真,以及對(duì)由各系統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航電文仿真。所以本文探討的重點(diǎn)內(nèi)容是模擬器原始數(shù)據(jù)仿真的數(shù)學(xué)模型及其軟件實(shí)現(xiàn)。 論文的主要工作內(nèi)容: 1、針對(duì)模擬器現(xiàn)行的實(shí)現(xiàn)架構(gòu),將其分為評(píng)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊、信號(hào)控制模塊、數(shù)字信號(hào)發(fā)生模塊和射頻模塊五個(gè)功能模塊單元,在介紹各模塊功能的同時(shí)厘清了各個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)流、控制流關(guān)聯(lián); 2、分析了載體軌跡的建模過(guò)程,推導(dǎo)出汽車(chē)軌跡、船舶軌跡以及JPL2軌跡的數(shù)學(xué)表達(dá)式; 3、在構(gòu)建了導(dǎo)航信號(hào)衛(wèi)星傳輸信道的數(shù)學(xué)模型后,介紹了一種觀測(cè)數(shù)據(jù)和導(dǎo)航電文仿真的軟件實(shí)現(xiàn)方案,并針對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)和導(dǎo)航電文的時(shí)間同步問(wèn)題提出了一種解決方法; 4、分析了模擬器原始數(shù)據(jù)仿真程序的評(píng)測(cè)模塊和系統(tǒng)控制模塊的程序功能,介紹了其基本軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 本文從系統(tǒng)的角度研究了GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器數(shù)據(jù)仿真程序,分別就數(shù)據(jù)流以及控制流的產(chǎn)生和流向做了深入探討,在論文的最后一章,又從工程實(shí)踐角度,給出了在兩個(gè)實(shí)測(cè)案例下的評(píng)測(cè)報(bào)告。
【關(guān)鍵詞】:導(dǎo)航系統(tǒng) 衛(wèi)星信號(hào) 模擬器 數(shù)據(jù)仿真
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P228.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況10-11
- 1.2 衛(wèi)星信號(hào)模擬器的研究意義11-12
- 1.3 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-14
- 第二章 模擬器簡(jiǎn)介14-19
- 2.1 信號(hào)體制14-15
- 2.1.1 擴(kuò)頻調(diào)制的理論依據(jù)14-15
- 2.1.2 北斗B1頻點(diǎn)信號(hào)表示15
- 2.2 模擬器的實(shí)現(xiàn)方案15-17
- 2.2.1 模擬器的功能結(jié)構(gòu)16-17
- 2.2.2 模擬器硬件結(jié)構(gòu)17
- 2.3 模擬器的性能評(píng)價(jià)17-19
- 第三章 模擬器的數(shù)學(xué)建模19-50
- 3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)的研究19-22
- 3.1.1 地球坐標(biāo)系19
- 3.1.2 地心直角坐標(biāo)系19-20
- 3.1.3 地心大地坐標(biāo)系20
- 3.1.4 站心坐標(biāo)系20-21
- 3.1.5 協(xié)議坐標(biāo)系21-22
- 3.2 時(shí)間系統(tǒng)研究分析22-25
- 3.2.1 常見(jiàn)的時(shí)間系統(tǒng)22-23
- 3.2.2 時(shí)間系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換23-25
- 3.3 載體軌跡25-32
- 3.3.1 汽車(chē)軌跡25-28
- 3.3.2 船舶軌跡28-29
- 3.3.3 一種改進(jìn)的圓周運(yùn)動(dòng)軌跡29-31
- 3.3.4 軌跡建模的限制條件31-32
- 3.4 衛(wèi)星星座建模32-38
- 3.4.1 星歷參數(shù)32-33
- 3.4.2 衛(wèi)星軌跡計(jì)算33-36
- 3.4.3 信號(hào)發(fā)射時(shí)刻t的估計(jì)36-38
- 3.5 信道模型建模38-50
- 3.5.1 引言38-39
- 3.5.2 衛(wèi)星時(shí)鐘誤差39
- 3.5.3 相對(duì)論效應(yīng)39-40
- 3.5.4 衛(wèi)星星歷誤差40
- 3.5.5 電離層延時(shí)40-43
- 3.5.6 對(duì)流層延時(shí)43-47
- 3.5.7 地球自轉(zhuǎn)誤差47-48
- 3.5.8 多徑誤差48-50
- 第四章 導(dǎo)航數(shù)據(jù)仿真50-63
- 4.1 觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算50-52
- 4.1.1 偽距計(jì)算50-51
- 4.1.2 偽距的各階變量計(jì)算51
- 4.1.3 載波相位及其各階變量的計(jì)算51-52
- 4.2 導(dǎo)航電文計(jì)算52-61
- 4.2.1 北斗B1頻點(diǎn)導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu)53-55
- 4.2.2 導(dǎo)航電文主要內(nèi)容55-57
- 4.2.3 導(dǎo)航電文中子幀糾錯(cuò)的編碼方法57-58
- 4.2.4 導(dǎo)航電文的軟件實(shí)現(xiàn)58-61
- 4.3 導(dǎo)航電文與觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)齊61-63
- 第五章 評(píng)測(cè)控制模塊軟件實(shí)現(xiàn)63-71
- 5.1 系統(tǒng)需求分析63-64
- 5.1.1 功能需求63-64
- 5.1.2 非功能需求64
- 5.2 設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工具64-65
- 5.2.1 Qt的優(yōu)勢(shì)64-65
- 5.2.2 Qt集成開(kāi)發(fā)環(huán)境65
- 5.3 串口通信技術(shù)65-67
- 5.3.1 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)65-66
- 5.3.2 軟件流程66-67
- 5.4 網(wǎng)口通信技術(shù)67-68
- 5.4.1 傳輸層協(xié)議67
- 5.4.2 軟件流程67-68
- 5.5 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)68-69
- 5.5.1 SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)68-69
- 5.5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)操作69
- 5.6 多線程技術(shù)69-71
- 5.6.1 多線程需求分析70
- 5.6.2 多線程類70-71
- 第六章 系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試71-78
- 6.1 引言71
- 6.2 軟件接收機(jī)解算測(cè)試71-73
- 6.2.1 靜態(tài)場(chǎng)景72
- 6.2.2 勻速500m/s場(chǎng)景72-73
- 6.3 模擬源測(cè)試環(huán)境73-76
- 6.3.1 中頻信號(hào)測(cè)試74
- 6.3.2 閉環(huán)測(cè)試74-76
- 6.4 模擬器樣機(jī)76-78
- 第七章 總結(jié)與展望78-79
- 參考文獻(xiàn)79-81
- 致謝81
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
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本文關(guān)鍵詞:GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器數(shù)學(xué)模型的研究與軟件實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):380893
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