本文關(guān)鍵詞：GNSS模擬器技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)在不同領(lǐng)域正發(fā)揮著越來越重要的作用,已經(jīng)成為世界各國科學(xué)家研究的焦點,所以對于GNSS衛(wèi)星信號模擬器研究就顯得非常重要。GNSS衛(wèi)星信號模擬器能夠根據(jù)目標(biāo)載體的運動狀態(tài)、用戶所設(shè)置的GNSS系統(tǒng)和信號形式、仿真環(huán)境等參數(shù),模擬生成精確的GNSS衛(wèi)星信號,具有重大實踐意義,同時也能夠為我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)研發(fā)提供借鑒。為了研究GNSS導(dǎo)航定位接收機,為其研發(fā)、測試提供仿真環(huán)境,本文提出了一種基于FPGA+DSP的GNSS模擬器設(shè)計方案。首先,介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位原理、各個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號特性。其次,闡述了模擬器信號生成的總體設(shè)計方案設(shè)計,并且重點分析了中頻信號的產(chǎn)生單元,如FPGA的接口電路、DSP的數(shù)據(jù)處理流程、FPGA程序設(shè)計、DSP程序設(shè)計以及相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計等。同時為了適應(yīng)GNSS模擬器真實化的趨勢,也由于衛(wèi)星導(dǎo)航信號在傳播過程中信號微弱和易受干擾問題日漸突出特別是射頻干擾問題,導(dǎo)致GNSS軟件接收機對于弱信號的捕獲以及定位不準(zhǔn)確。所以,進(jìn)行了GNSS模擬器干擾源的設(shè)計,并且為了解決GNSS軟件接收機的干擾檢測問題,提出了一種新型的基于Karhunen-Loeve變換(KLT)射頻干擾(RFI)檢測算法。最后,利用高性能的GNSS接收機對衛(wèi)星模擬器信號進(jìn)行檢測驗證,包括捕獲、跟蹤以及定位。實驗結(jié)果表明本設(shè)計方案能產(chǎn)生精確的衛(wèi)星導(dǎo)航信號。
【關(guān)鍵詞】：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 模擬器 干擾源 接收機 驗證
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 課題來源15
• 1.2 研究背景及意義15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.1 GNSS衛(wèi)星信號模擬器的技術(shù)現(xiàn)狀16
• 1.3.2 國內(nèi)外GNSS模擬器產(chǎn)品現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)原理19-28
• 2.1 GNSS系統(tǒng)簡介19-24
• 2.1.1 GPS系統(tǒng)19-21
• 2.1.2 GLONASS系統(tǒng)21-22
• 2.1.3 GALILEO系統(tǒng)22-23
• 2.1.4 COMPASS系統(tǒng)23-24
• 2.2 GNSS信號結(jié)構(gòu)和特性24-28
• 2.2.1 GPS L1信號24-25
• 2.2.2 GLONASS L1信號25-28
• 第三章 GNSS衛(wèi)星信號模擬器中頻處理單元設(shè)計28-50
• 3.1 項目總體設(shè)計方案28-30
• 3.2 模擬器衛(wèi)星信號生成總體設(shè)計方案30-31
• 3.3 模擬器中頻處理單元31-32
• 3.4 中頻硬件部分電路設(shè)計32-36
• 3.4.1 FPGA接口電路設(shè)計32-35
• 3.4.2 DSP電路設(shè)計35-36
• 3.5 數(shù)據(jù)交互流程36-38
• 3.5.1 外部數(shù)據(jù)交換37
• 3.5.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)交換37
• 3.5.3 交互方式37-38
• 3.6 時基電路38-39
• 3.7 時序控制39-40
• 3.8 FPGA程序設(shè)計40-45
• 3.8.1 導(dǎo)航電文FIFO41
• 3.8.2 DDS原理與結(jié)構(gòu)41-43
• 3.8.3 載波NCO結(jié)構(gòu)43
• 3.8.4 碼NCO結(jié)構(gòu)43-44
• 3.8.5 單通道頂層設(shè)計44-45
• 3.9 DSP程序設(shè)計45-50
• 3.9.1 DSP數(shù)據(jù)處理流程45-46
• 3.9.2 DSP與射頻接口協(xié)議46-48
• 3.9.3 單顆星功率控制48
• 3.9.4 相關(guān)關(guān)鍵控制字的計算48-50
• 第四章 GNSS衛(wèi)星信號模擬器干擾源設(shè)計50-58
• 4.1 GNSS模擬器干擾源建立50-52
• 4.1.1 干擾模型50-51
• 4.1.2 時頻分析51
• 4.1.3 射頻干擾添加51-52
• 4.2 KLT干擾檢測算法52-58
• 4.2.1 算法描述52-53
• 4.2.2 KLT實現(xiàn)射頻干擾檢測整體流程53-54
• 4.2.3 仿真分析54-58
• 第五章 系統(tǒng)功能驗證58-64
• 5.1 系統(tǒng)測試58-60
• 5.2 模擬器接收機驗證60-64
• 5.2.1 清華大學(xué)GNSS接收機驗證60-61
• 5.2.2 商業(yè)NovAtel接收機驗證61-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-65
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況68-69

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