本文關(guān)鍵詞：北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：北斗系統(tǒng)是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其發(fā)展對我國的軍事、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、交通、測繪等諸多領(lǐng)域都有著重要的意義。論文首先對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了簡要說明,介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成,導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)形式,以及衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航信號形式等內(nèi)容；其次簡要介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航的定位、測速和授時原理,并對系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)做出規(guī)劃；設(shè)計(jì)了一個與之匹配的硬件平臺,該硬件平臺采用DSP+FPGA的構(gòu)架,分別對射頻前端、FPGA單元、DSP單元及接口部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),并選擇了XC6SLX150和TMS320C6414TZLZA8作為主處理器；緊接著,論文重點(diǎn)研究了接收機(jī)基帶部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),在分析和比較了滑動相關(guān)法、FFT-IFFT算法、PMF-FFT算法三種捕獲算法的基礎(chǔ)上,選擇了FFT-IFFT捕獲算法設(shè)計(jì)捕獲引擎,并針對北斗存在NH碼會降低靈敏度的問題,在原有算法的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了改進(jìn)。同時,論文也深入研究了跟蹤環(huán)路,闡述了載波跟蹤環(huán)和碼跟蹤環(huán)的原理之后,采用了二階鎖頻輔助三階鎖相作為載波跟蹤環(huán),超前滯后延遲鎖相環(huán)作為碼跟蹤環(huán),比較后選擇了合適的環(huán)路鑒別器和環(huán)路濾波器,并對相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。論文還對位同步、幀同步進(jìn)行了研究,并選擇直方圖法實(shí)現(xiàn)位同步；之后,論文詳細(xì)介紹了導(dǎo)航解算的流程,以及采用加權(quán)最小二乘法進(jìn)行位置和速度的解算。另外,為了進(jìn)一步提高接收機(jī)的定位精度,設(shè)計(jì)中使用了載波相位對偽距進(jìn)行平滑；采用了α-β-γ濾波器對多普勒進(jìn)行濾波來提高測速精度,測試結(jié)果顯示,這兩種方式都能有效提高定位和測速精度；最后,對實(shí)現(xiàn)的高動態(tài)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)進(jìn)行了靜態(tài)、高動態(tài)測試,測試結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī) 高動態(tài) FFT-IFFT 加權(quán)最小二乘法
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN965.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 引言7-10
• 1.1 研究的背景與意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢7-8
• 1.3 研究目的與主要內(nèi)容8-10
• 2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介10-16
• 2.1 空間星座概況11
• 2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)11-12
• 2.3 時間系統(tǒng)12
• 2.4 導(dǎo)航信號特性12-16
• 2.4.1 導(dǎo)航電文概述13-14
• 2.4.2 測距碼生成14
• 2.4.3 信號功率14-16
• 3 原理概述與系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-21
• 3.1 接收機(jī)定位原理16-17
• 3.2 利用衛(wèi)星測速原理17-19
• 3.3 授時原理19
• 3.4 接收機(jī)總體設(shè)計(jì)19-21
• 4 硬件平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21-29
• 4.1 硬件平臺總體設(shè)計(jì)21-22
• 4.2 射頻前端設(shè)計(jì)22-23
• 4.3 數(shù)字處理部分設(shè)計(jì)23-27
• 4.3.1 FPGA單元設(shè)計(jì)23-25
• 4.3.2 DSP單元設(shè)計(jì)25-27
• 4.4 射頻通道測試27-29
• 5 基帶信號處理研究與實(shí)現(xiàn)29-56
• 5.1 捕獲模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-39
• 5.1.1 滑動相關(guān)法31-33
• 5.1.2 FFT-IFFT法33-35
• 5.1.3 PMF-FFT法35-37
• 5.1.4 捕獲模塊的實(shí)現(xiàn)37-39
• 5.2 跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-51
• 5.2.1 載波跟蹤環(huán)40-42
• 5.2.2 碼跟蹤環(huán)42-45
• 5.2.3 跟蹤環(huán)路的實(shí)現(xiàn)45-51
• 5.3 同步模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-56
• 5.3.1 位同步51-53
• 5.3.2 幀同步53-55
• 5.3.3 同步模塊的實(shí)現(xiàn)55-56
• 6 導(dǎo)航解算處理研究與實(shí)現(xiàn)56-68
• 6.1 解算處理流程設(shè)計(jì)56-58
• 6.2 加權(quán)最小二乘法58-59
• 6.3 位置解算59-63
• 6.3.1 載波相位平滑偽距提高定位精度62-63
• 6.4 速度解算63-68
• 6.4.1 α-β-γ濾波器提高測速精度64-68
• 7 結(jié)論68-74
• 7.1 課題研究成果68-72
• 7.1.1 PVT測試69-72
• 7.2 課題的展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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4 劉基余;;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的坐標(biāo)系作用與應(yīng)用問題[J];數(shù)字通信世界;2012年12期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張大衛(wèi);衛(wèi)星定位接收機(jī)同步技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

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本文編號：595580