弱信號環(huán)境下北斗導(dǎo)航接收機跟蹤算法研究
發(fā)布時間:2021-11-16 00:24
為了打破GPS的壟斷地位,我國不斷加快自主北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)步伐,目前已將其成功應(yīng)用于交通運輸、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等領(lǐng)域,大大促進了我國的國防建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)。北斗三號衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著北斗系統(tǒng)已正式進入第三階段的建設(shè),北斗產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展階段,與此同時對接收機的性能要求也越來越高。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,在城市、山川峽谷等旅游景點對導(dǎo)航定位的需求越來越多,而這些環(huán)境中能接收到的衛(wèi)星信號較弱,只有高靈敏度接收機才能滿足工作要求,因此高靈敏度跟蹤算法研究具有非常重要的意義和相當(dāng)廣闊的前景。本文在深入分析北斗二號衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu)的同時,介紹了北斗三號衛(wèi)星的信號特點,從傳統(tǒng)的跟蹤環(huán)路入手,針對城市峽谷等弱信號應(yīng)用環(huán)境,對導(dǎo)航接收機載波環(huán)和碼環(huán)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并對相應(yīng)的環(huán)路誤差進行分析,探究環(huán)路帶寬等環(huán)路參數(shù)對接收機性能及弱信號跟蹤能力的影響,并選取合適的驗證方案對環(huán)路跟蹤性能進行試驗驗證。加長相干積分時間是高靈敏度接收機工作的有效手段,而相干積分時間的加長有諸多限制因素,本文針對弱信號環(huán)境提出一種改進的基于最大似然估計的位同步方法,在進行北斗弱信號位同步的同時還可以完成NH碼的剝離,減小位同步的...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成部分隨著導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展,其應(yīng)用面也越來越廣,如今衛(wèi)星導(dǎo)航已不再單一地用于軍事,
每一主幀時長為 30 秒,共有 1500 比特,且由 5 個子幀組成;每一子幀時長為 6 秒,共有 300比特,且由 10 個字組成;每個字時長為 0.6 秒,包含 30 比特,并采用 BCH(15,11,1)碼加交織方式糾錯。北斗 D1 導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。圖 2.1 北斗 D1 導(dǎo)航電文幀結(jié)構(gòu)從圖 2.2 中可以看出,北斗 D1 導(dǎo)航電文中的基本導(dǎo)航信息由前 3 子幀播發(fā),時間同步信息和衛(wèi)星歷書信息由子幀 4 的所有頁面和子幀 5 的前 10 個頁面播發(fā),子幀 5 的剩余頁面為預(yù)留頁面。圖 2.2 北斗 D1 導(dǎo)航電文信息內(nèi)容2. D2 導(dǎo)航電文和 D1 導(dǎo)航電文類似,D2 導(dǎo)航電文也由超幀、主幀和子幀組成,但是其導(dǎo)航信息位寬度僅為 2ms,所以每個超幀雖包含 180000 比特,但僅歷時 6 分鐘。每個超幀包括 120 個主幀
圖 2.2 北斗 D1 導(dǎo)航電文信息內(nèi)容D2 導(dǎo)航電文1 導(dǎo)航電文類似,D2 導(dǎo)航電文也由超幀、主幀和子幀組成,但是其導(dǎo)航信息所以每個超幀雖包含 180000 比特,但僅歷時 6 分鐘。每個超幀包括 120 個為 3 秒,包含 1500 比特;每個主幀由 5 個子幀組成,每一子幀時長為 0.6 秒子幀由10個字組成,每個字時長為0.06秒,共有30比特。D2導(dǎo)航電文也采用加交織方式糾錯,其結(jié)構(gòu)如圖 2.3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種兼容GPS和BD系統(tǒng)的跟蹤環(huán)路相干積分方法[J]. 朱龍泉,李榮冰,高關(guān)根,韓志鳳,劉建業(yè). 導(dǎo)航與控制. 2016 (06)
[2]NH碼對新一代GNSS信號捕獲跟蹤的影響[J]. 嚴(yán)昆侖,章紅平,張?zhí)嵘?牛小驥. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(05)
[3]北斗系統(tǒng)信號NH碼處理方法研究[J]. 夏長峰,劉黨輝,金東陽. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2014(03)
[4]功率增強下的衛(wèi)星導(dǎo)航星間信號輔助能力分析[J]. 肖志斌,張鑫,唐小妹,王飛雪. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[5]基于FPGA+DSP的高速基帶信號處理平臺的設(shè)計[J]. 譚左紅,田增山. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(03)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機中類相干積分算法[J]. 藺曉龍,何文濤,徐建華,葉甜春. 計算機仿真. 2013(11)
[7]高軌環(huán)境下BDS弱信號跟蹤技術(shù)研究[J]. 聞長遠,岳富占,仇躍華,柯颋. 飛行器測控學(xué)報. 2013(04)
[8]一種基于FPGA+DSP的北斗兼容型高精度接收機系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蔡艷輝,胡銳,程鵬飛,楊云春,王權(quán). 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2013(02)
[9]GNSS接收機晶振參數(shù)對載波相位測量的影響分析[J]. 張?zhí)嵘?鄭建生,章紅平,嚴(yán)昆侖. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2012(12)
[10]美國GPS現(xiàn)代化建設(shè)現(xiàn)狀綜述[J]. 唐云,李喜來,許昭霞. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2012(Z1)
博士論文
[1]北斗軟件接收機及慣性/衛(wèi)星超緊組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝非.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]GNSS/INS標(biāo)量深組合跟蹤技術(shù)研究與原型系統(tǒng)驗證[D]. 張?zhí)嵘?武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高靈敏度北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機環(huán)路跟蹤技術(shù)研究[D]. 朱龍泉.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]GPS高動態(tài)接收機跟蹤算法研究[D]. 雷明東.華東交通大學(xué) 2014
[3]北斗B1 QPSK中頻信號優(yōu)化捕獲與跟蹤技術(shù)研究[D]. 黃雋祎.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]北斗一代接收機基帶信號處理的設(shè)計和實現(xiàn)[D]. 賈德偉.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3497808
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成部分隨著導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展,其應(yīng)用面也越來越廣,如今衛(wèi)星導(dǎo)航已不再單一地用于軍事,
每一主幀時長為 30 秒,共有 1500 比特,且由 5 個子幀組成;每一子幀時長為 6 秒,共有 300比特,且由 10 個字組成;每個字時長為 0.6 秒,包含 30 比特,并采用 BCH(15,11,1)碼加交織方式糾錯。北斗 D1 導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。圖 2.1 北斗 D1 導(dǎo)航電文幀結(jié)構(gòu)從圖 2.2 中可以看出,北斗 D1 導(dǎo)航電文中的基本導(dǎo)航信息由前 3 子幀播發(fā),時間同步信息和衛(wèi)星歷書信息由子幀 4 的所有頁面和子幀 5 的前 10 個頁面播發(fā),子幀 5 的剩余頁面為預(yù)留頁面。圖 2.2 北斗 D1 導(dǎo)航電文信息內(nèi)容2. D2 導(dǎo)航電文和 D1 導(dǎo)航電文類似,D2 導(dǎo)航電文也由超幀、主幀和子幀組成,但是其導(dǎo)航信息位寬度僅為 2ms,所以每個超幀雖包含 180000 比特,但僅歷時 6 分鐘。每個超幀包括 120 個主幀
圖 2.2 北斗 D1 導(dǎo)航電文信息內(nèi)容D2 導(dǎo)航電文1 導(dǎo)航電文類似,D2 導(dǎo)航電文也由超幀、主幀和子幀組成,但是其導(dǎo)航信息所以每個超幀雖包含 180000 比特,但僅歷時 6 分鐘。每個超幀包括 120 個為 3 秒,包含 1500 比特;每個主幀由 5 個子幀組成,每一子幀時長為 0.6 秒子幀由10個字組成,每個字時長為0.06秒,共有30比特。D2導(dǎo)航電文也采用加交織方式糾錯,其結(jié)構(gòu)如圖 2.3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種兼容GPS和BD系統(tǒng)的跟蹤環(huán)路相干積分方法[J]. 朱龍泉,李榮冰,高關(guān)根,韓志鳳,劉建業(yè). 導(dǎo)航與控制. 2016 (06)
[2]NH碼對新一代GNSS信號捕獲跟蹤的影響[J]. 嚴(yán)昆侖,章紅平,張?zhí)嵘?牛小驥. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(05)
[3]北斗系統(tǒng)信號NH碼處理方法研究[J]. 夏長峰,劉黨輝,金東陽. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2014(03)
[4]功率增強下的衛(wèi)星導(dǎo)航星間信號輔助能力分析[J]. 肖志斌,張鑫,唐小妹,王飛雪. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[5]基于FPGA+DSP的高速基帶信號處理平臺的設(shè)計[J]. 譚左紅,田增山. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(03)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機中類相干積分算法[J]. 藺曉龍,何文濤,徐建華,葉甜春. 計算機仿真. 2013(11)
[7]高軌環(huán)境下BDS弱信號跟蹤技術(shù)研究[J]. 聞長遠,岳富占,仇躍華,柯颋. 飛行器測控學(xué)報. 2013(04)
[8]一種基于FPGA+DSP的北斗兼容型高精度接收機系統(tǒng)設(shè)計[J]. 蔡艷輝,胡銳,程鵬飛,楊云春,王權(quán). 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2013(02)
[9]GNSS接收機晶振參數(shù)對載波相位測量的影響分析[J]. 張?zhí)嵘?鄭建生,章紅平,嚴(yán)昆侖. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2012(12)
[10]美國GPS現(xiàn)代化建設(shè)現(xiàn)狀綜述[J]. 唐云,李喜來,許昭霞. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2012(Z1)
博士論文
[1]北斗軟件接收機及慣性/衛(wèi)星超緊組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝非.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]GNSS/INS標(biāo)量深組合跟蹤技術(shù)研究與原型系統(tǒng)驗證[D]. 張?zhí)嵘?武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高靈敏度北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機環(huán)路跟蹤技術(shù)研究[D]. 朱龍泉.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]GPS高動態(tài)接收機跟蹤算法研究[D]. 雷明東.華東交通大學(xué) 2014
[3]北斗B1 QPSK中頻信號優(yōu)化捕獲與跟蹤技術(shù)研究[D]. 黃雋祎.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]北斗一代接收機基帶信號處理的設(shè)計和實現(xiàn)[D]. 賈德偉.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3497808
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