【摘要】：GNSS（Global Navigation Satellite System）導航信號是衛(wèi)星導航系統(tǒng)最重要的組成部分之一，導航信號質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接反映衛(wèi)星導航系統(tǒng)的PVT（Position, Velocity, Time）性能，同時也能夠反映衛(wèi)星有效載荷的工作狀態(tài)及各種電性能指標。進行GNSS空間信號質(zhì)量的評估，是衛(wèi)星導航系統(tǒng)設(shè)計和運行過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，不僅可以為導航系統(tǒng)信號設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)在軌驗證提供技術(shù)手段和支撐，還可以監(jiān)測評估其他導航衛(wèi)星系統(tǒng)，為自身科學研究和應(yīng)用提供有價值的參考。為保證給用戶提供高質(zhì)量服務(wù)，GPS和Galileo均已建設(shè)配套的導航信號質(zhì)量監(jiān)測評估環(huán)境，在對各自衛(wèi)星系統(tǒng)下行信號質(zhì)量進行監(jiān)測和評估的同時，還積極監(jiān)測分析其他國家衛(wèi)星導航信號。 論文開展的GNSS空間信號質(zhì)量評估方法的研究，，其成果在我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號設(shè)計、信號體制驗證、性能指標評估、完好性監(jiān)測、衛(wèi)星故障快速定位等方面，將發(fā)揮非常重要的作用。其成果不僅可以推動我國衛(wèi)星導航信號體制設(shè)計和評估理論的發(fā)展，得到準確的信號質(zhì)量評估結(jié)果，還可為系統(tǒng)的維護和管理提供決策支持信息，保證系統(tǒng)的高質(zhì)量服務(wù)，有利于提高北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在國際上的影響力，具有重要的應(yīng)用價值。同時，該論文的研究成果也將會在國際領(lǐng)域的合作中產(chǎn)生影響并發(fā)揮重要作用。 本論文主要針對GNSS空間信號質(zhì)量評估內(nèi)容及方法、GNSS空間信號畸變現(xiàn)象產(chǎn)生機理、GNSS空間信號畸變對測距性能影響三個方面來展開研究，并在文章的最后給出GNSS信號質(zhì)量評估結(jié)果。文章的主要內(nèi)容可歸納為： （1）GNSS信號體制 論文較詳細地研究了國際上已建成或正在建設(shè)的GNSS各類調(diào)制信號的產(chǎn)生機理及信號特點，并分析不同調(diào)制方式下導航信號的碼跟蹤性能和抗多徑性能，在此基礎(chǔ)上，給出了目前及將來GNSS可能采用的信號體制，為提煉GNSS空間信號質(zhì)量評估對象及評估準則提供參考依據(jù)。 （2）GNSS空間信號質(zhì)量評估的對象及評估準則 在分析GNSS信號體制的基礎(chǔ)上，結(jié)合信號體制設(shè)計的理論值或標準圖形曲線、衛(wèi)星載荷研制技術(shù)要求或地面測試結(jié)果、接口控制文件（ICD）等公開服務(wù)性能規(guī)范，論文詳細地研究了GNSS下行信號的評估對象及相應(yīng)的評估指標，提出了GNSS空間信號質(zhì)量評估準則，為GNSS空間信號質(zhì)量評估提供判斷依據(jù)和準則。 （3）GNSS空間信號質(zhì)量評估方法 論文分別從衛(wèi)星射頻信號監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星信號離線采集數(shù)據(jù)、監(jiān)測接收機測距數(shù)據(jù)、干擾監(jiān)測數(shù)據(jù)、標校數(shù)據(jù)和氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)等方面，對信號質(zhì)量評估所需的各種數(shù)據(jù)處理方法（包括數(shù)據(jù)預處理方法）進行了詳細介紹。并依據(jù)信號體制設(shè)計要素、衛(wèi)星導航信號PVT性能評估內(nèi)容、有效載荷研制技術(shù)要求，提煉信號質(zhì)量評估單項要素內(nèi)容及綜合評估內(nèi)容。本論文詳細介紹了各項評估內(nèi)容的評估算法，并建立了一套信號質(zhì)量評估方法體系，能夠全面分析接收GNSS空間信號質(zhì)量。 （4）信號畸變模型庫 論文創(chuàng)新性的研究了GNSS導航信號各類常見畸變，給出了數(shù)學分析模型，建立了信號畸變模型庫，分析了各類畸變對信號質(zhì)量評估結(jié)果和測距性能的影響。對載波泄漏和頻譜不對稱畸變、碼片波形畸變、碼間串擾畸變、多徑畸變、干擾和噪聲畸變、雜散和AM-AM飽和失真、AM-PM失真等的產(chǎn)生機理進行深入研究，定性或定量的給出了各種信號畸變對信號質(zhì)量評估結(jié)果的影響，并基于分析模型，嚴格推導出各類畸變最終可能對測距性能的影響。為多次故障排查與定位提供了依據(jù)。 （5）GNSS空間信號質(zhì)量評估結(jié)果 分別從射頻儀器監(jiān)測、功率及功率譜、測距碼時域波形、調(diào)制性能、相關(guān)函數(shù)、測距穩(wěn)定性、相干性、接收性能、多徑性能和干擾分析等方面，對北斗、GPS和Galileo在軌衛(wèi)星進行了全面的信號質(zhì)量監(jiān)測與評估，論文中有針對性地展示出了具有代表性的典型結(jié)果。
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【學位授予單位】：中國科學院研究生院（國家授時中心）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

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1 蔡詩響;張小紅;李星星;梁寅;;一種基于多項式擬合的單頻周跳探測改進方法[J];測繪信息與工程;2009年05期

2 譚述森;;論衛(wèi)星導航體制設(shè)計[J];測繪科學技術(shù)學報;2006年05期

3 盧曉春;吳海濤;邊玉敬;華宇;;中國區(qū)域定位系統(tǒng)信號體制[J];中國科學(G輯:物理學 力學 天文學);2008年12期

4 焦文海;丁群;李建文;盧曉春;馮來平;馬加慶;陳罡;;GNSS開放服務(wù)的監(jiān)測評估[J];中國科學:物理學 力學 天文學;2011年05期

5 王建新,宋輝;基于星座圖的數(shù)字調(diào)制方式識別[J];通信學報;2004年06期

6 紀元法;施滸立;孫希延;;一種Strobe相關(guān)器及其多徑抑制性能研究[J];宇航學報;2007年05期

7 譚述森;;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展與思考[J];宇航學報;2008年02期

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本文編號：2374179