本文關(guān)鍵詞：北斗接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：當(dāng)前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System, BDS）已經(jīng)完成一期衛(wèi)星組網(wǎng)，并開始向亞太地區(qū)提供全天候?qū)Ш�、定位和授時服務(wù)。作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)三大組成部分之一的接收機(jī)的任務(wù)是完成對衛(wèi)星信號的跟蹤、觀測量的提取和定位解算功能，而定位精度的優(yōu)良程度往往成為評價接收機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)之一。本文以提高北斗B1頻點接收機(jī)的定位精度為目標(biāo)，對偽碼/載波跟蹤、定位解算等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，總結(jié)了提高接收機(jī)定位精度的理論和方法，并通過仿真對各項技術(shù)加以驗證。 本文首先分析了定位誤差的來源，理論推導(dǎo)出提高定位精度的兩項措施：提高測距精度和改善衛(wèi)星幾何分布。隨后從信號傳播誤差、衛(wèi)星誤差和接收機(jī)誤差三個方面給出了消除或減小測距誤差的方法。其次，從導(dǎo)航信號處理和定位解算兩個角度深入分析了提高接收機(jī)定位精度的方法。在導(dǎo)航信號處理部分，對載波環(huán)和碼環(huán)的跟蹤誤差進(jìn)行了深入的分析，并對鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)、載波環(huán)輔助碼環(huán)、窄相關(guān)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，證明了以上技術(shù)在一定條件下可以顯著提高接收機(jī)的跟蹤精度。本文提出一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器結(jié)構(gòu)的環(huán)路結(jié)構(gòu)，該方法在模型建立正確、參數(shù)選擇合適的條件下可以很好的提高跟蹤環(huán)路的跟蹤精度。在定位解算部分，針對傳統(tǒng)最小二乘法定位結(jié)果的雜亂性和時間不相關(guān)特性，，研究了WLS、EKF、PF三種算法用于接收機(jī)定位解算的效果，得出了三種算法均能在不同程度上提升接收機(jī)定位精度的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：北斗接收機(jī) 定位精度 偽碼跟蹤 載波跟蹤 定位解算
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TN965.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 課題背景及意義7-9
• 1.1.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介7-8
• 1.1.2 北斗接收機(jī)8-9
• 1.2 北斗接收機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 論文主要工作與結(jié)構(gòu)安排10-11
• 第二章 北斗導(dǎo)航理論基礎(chǔ)11-23
• 2.1 北斗信號體制11-15
• 2.1.1 偽隨機(jī)碼及其特性分析11-13
• 2.1.2 QPSK 調(diào)制方式及其特點13-14
• 2.1.3 衛(wèi)星信號的結(jié)構(gòu)和特點14-15
• 2.2 鎖相環(huán)理論15-16
• 2.3 導(dǎo)航定位原理16-23
• 2.3.1 偽距定位原理17-18
• 2.3.2 衛(wèi)星軌道運動原理18-20
• 2.3.3 最小二乘解算原理20-23
• 第三章 接收機(jī)的定位精度分析23-31
• 3.1 定位誤差的分析23-25
• 3.2 提升接收機(jī)的測距精度25-31
• 3.2.1 與信號傳播有關(guān)的誤差和改進(jìn)方法26-29
• 3.2.2 與北斗衛(wèi)星有關(guān)的誤差和改進(jìn)方法29-30
• 3.2.3 與參考系和接收機(jī)有關(guān)的誤差和改進(jìn)方法30-31
• 第四章 信號跟蹤環(huán)路分析31-57
• 4.1 載波環(huán)的設(shè)計和性能分析31-44
• 4.1.1 載波跟蹤環(huán)路設(shè)計31-33
• 4.1.2 鑒別器對精度的影響分析33-35
• 4.1.3 環(huán)路濾波器35-37
• 4.1.4 FLL 輔助 PLL 結(jié)構(gòu)37-39
• 4.1.5 載波環(huán)測量誤差分析39-44
• 4.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波的載波跟蹤環(huán)44-50
• 4.2.1 狀態(tài)方程和觀測方程45-48
• 4.2.2 仿真分析48-50
• 4.3 碼環(huán)的設(shè)計及其性能分析50-57
• 4.3.1 碼跟蹤環(huán)路設(shè)計50-52
• 4.3.2 碼環(huán)測量誤差分析52-53
• 4.3.3 窄相關(guān)技術(shù)53-55
• 4.3.4 載波環(huán)輔助碼環(huán)結(jié)構(gòu)55-57
• 第五章 定位解算分析57-79
• 5.1 自主完好性監(jiān)測57-61
• 5.1.1 偽距殘余平方檢測法57-59
• 5.1.2 仿真分析59-61
• 5.2 載波相位平滑偽距61-63
• 5.2.1 平滑算法研究61-63
• 5.2.2 仿真分析63
• 5.3 定位算法分析63-79
• 5.3.1 WLS 算法63-64
• 5.3.2 EKF 算法64-69
• 5.3.3 PF 算法69-72
• 5.3.4 仿真分析72-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 致謝81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 研究生期間發(fā)表的論文和取得的科研成果87-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1135498