本文關鍵詞：GNSS衛(wèi)星信號模擬器數(shù)學模型的研究與軟件實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：放眼全球四大導航系統(tǒng),近年來GPS在全球普及,北斗、伽利略異軍突起,GLONASS謀求重拾發(fā)展,導航定位技術在全球范圍內迅猛發(fā)展。在這樣的大環(huán)境下,作為GNSS導航定位接收機研發(fā)過程中不可或缺的驗證設備,GNSS衛(wèi)星信號模擬器的需求量與日俱增。 根據(jù)用戶設定的應用場景,模擬器可以仿真模擬的各種動態(tài)條件下的多系統(tǒng)空間段導航信號。研制GNSS衛(wèi)星信號模擬器的關鍵是對原始數(shù)據(jù)的仿真實現(xiàn),具體地說就需要對接收機載體運動軌跡仿真,對導航信號的觀測數(shù)據(jù)仿真,以及對由各系統(tǒng)導航衛(wèi)星播發(fā)的導航電文仿真。所以本文探討的重點內容是模擬器原始數(shù)據(jù)仿真的數(shù)學模型及其軟件實現(xiàn)。 論文的主要工作內容： 1、針對模擬器現(xiàn)行的實現(xiàn)架構,將其分為評測模塊、數(shù)據(jù)產生模塊、信號控制模塊、數(shù)字信號發(fā)生模塊和射頻模塊五個功能模塊單元,在介紹各模塊功能的同時厘清了各個模塊之間的數(shù)據(jù)流、控制流關聯(lián)； 2、分析了載體軌跡的建模過程,推導出汽車軌跡、船舶軌跡以及JPL2軌跡的數(shù)學表達式； 3、在構建了導航信號衛(wèi)星傳輸信道的數(shù)學模型后,介紹了一種觀測數(shù)據(jù)和導航電文仿真的軟件實現(xiàn)方案,并針對觀測數(shù)據(jù)和導航電文的時間同步問題提出了一種解決方法； 4、分析了模擬器原始數(shù)據(jù)仿真程序的評測模塊和系統(tǒng)控制模塊的程序功能,介紹了其基本軟件實現(xiàn)過程。 本文從系統(tǒng)的角度研究了GNSS衛(wèi)星信號模擬器數(shù)據(jù)仿真程序,分別就數(shù)據(jù)流以及控制流的產生和流向做了深入探討,在論文的最后一章,又從工程實踐角度,給出了在兩個實測案例下的評測報告。
【關鍵詞】：導航系統(tǒng) 衛(wèi)星信號 模擬器 數(shù)據(jù)仿真
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展概況10-11
• 1.2 衛(wèi)星信號模擬器的研究意義11-12
• 1.3 論文內容及結構安排12-14
• 第二章 模擬器簡介14-19
• 2.1 信號體制14-15
• 2.1.1 擴頻調制的理論依據(jù)14-15
• 2.1.2 北斗B1頻點信號表示15
• 2.2 模擬器的實現(xiàn)方案15-17
• 2.2.1 模擬器的功能結構16-17
• 2.2.2 模擬器硬件結構17
• 2.3 模擬器的性能評價17-19
• 第三章 模擬器的數(shù)學建模19-50
• 3.1 坐標系統(tǒng)的研究19-22
• 3.1.1 地球坐標系19
• 3.1.2 地心直角坐標系19-20
• 3.1.3 地心大地坐標系20
• 3.1.4 站心坐標系20-21
• 3.1.5 協(xié)議坐標系21-22
• 3.2 時間系統(tǒng)研究分析22-25
• 3.2.1 常見的時間系統(tǒng)22-23
• 3.2.2 時間系統(tǒng)之間的轉換23-25
• 3.3 載體軌跡25-32
• 3.3.1 汽車軌跡25-28
• 3.3.2 船舶軌跡28-29
• 3.3.3 一種改進的圓周運動軌跡29-31
• 3.3.4 軌跡建模的限制條件31-32
• 3.4 衛(wèi)星星座建模32-38
• 3.4.1 星歷參數(shù)32-33
• 3.4.2 衛(wèi)星軌跡計算33-36
• 3.4.3 信號發(fā)射時刻t的估計36-38
• 3.5 信道模型建模38-50
• 3.5.1 引言38-39
• 3.5.2 衛(wèi)星時鐘誤差39
• 3.5.3 相對論效應39-40
• 3.5.4 衛(wèi)星星歷誤差40
• 3.5.5 電離層延時40-43
• 3.5.6 對流層延時43-47
• 3.5.7 地球自轉誤差47-48
• 3.5.8 多徑誤差48-50
• 第四章 導航數(shù)據(jù)仿真50-63
• 4.1 觀測數(shù)據(jù)計算50-52
• 4.1.1 偽距計算50-51
• 4.1.2 偽距的各階變量計算51
• 4.1.3 載波相位及其各階變量的計算51-52
• 4.2 導航電文計算52-61
• 4.2.1 北斗B1頻點導航電文結構53-55
• 4.2.2 導航電文主要內容55-57
• 4.2.3 導航電文中子幀糾錯的編碼方法57-58
• 4.2.4 導航電文的軟件實現(xiàn)58-61
• 4.3 導航電文與觀測數(shù)據(jù)的時間對齊61-63
• 第五章 評測控制模塊軟件實現(xiàn)63-71
• 5.1 系統(tǒng)需求分析63-64
• 5.1.1 功能需求63-64
• 5.1.2 非功能需求64
• 5.2 設計與開發(fā)工具64-65
• 5.2.1 Qt的優(yōu)勢64-65
• 5.2.2 Qt集成開發(fā)環(huán)境65
• 5.3 串口通信技術65-67
• 5.3.1 RS-232C標準65-66
• 5.3.2 軟件流程66-67
• 5.4 網(wǎng)口通信技術67-68
• 5.4.1 傳輸層協(xié)議67
• 5.4.2 軟件流程67-68
• 5.5 SQLite數(shù)據(jù)庫技術68-69
• 5.5.1 SQLite數(shù)據(jù)庫68-69
• 5.5.2 數(shù)據(jù)庫操作69
• 5.6 多線程技術69-71
• 5.6.1 多線程需求分析70
• 5.6.2 多線程類70-71
• 第六章 系統(tǒng)應用測試71-78
• 6.1 引言71
• 6.2 軟件接收機解算測試71-73
• 6.2.1 靜態(tài)場景72
• 6.2.2 勻速500m/s場景72-73
• 6.3 模擬源測試環(huán)境73-76
• 6.3.1 中頻信號測試74
• 6.3.2 閉環(huán)測試74-76
• 6.4 模擬器樣機76-78
• 第七章 總結與展望78-79
• 參考文獻79-81
• 致謝81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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2 唐初明;黃小菊;唐鋮騁;;衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)及其對林業(yè)應用的影響[J];林業(yè)調查規(guī)劃;2009年05期

3 趙鐵成;韓曜旭;;GPS定位系統(tǒng)中幾種對流層模型的探討[J];全球定位系統(tǒng);2011年01期

4 姬云鵬;吳玉斌;宗明杰;;GLONASS與GPS在時間上的統(tǒng)一[J];數(shù)字技術與應用;2011年08期

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6 方秀花;尹志忠;李麗;;美國防部GPS現(xiàn)代化計劃及其備選方案解讀[J];裝備學院學報;2012年03期

  本文關鍵詞：GNSS衛(wèi)星信號模擬器數(shù)學模型的研究與軟件實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：380893