本文關(guān)鍵詞：Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中頻信號仿真技術(shù)研究

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【摘要】：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的日益廣泛,導(dǎo)航衛(wèi)星信號的研究逐漸成為一個熱點。導(dǎo)航衛(wèi)星信號的仿真能夠模擬各種真實環(huán)境下的衛(wèi)星信號,在接收機(jī)各種性能的測試中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,能夠減少接收機(jī)的研發(fā)成本,提高其研發(fā)效率。在此背景下,本文對Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中頻信號的仿真進(jìn)行研究,推導(dǎo)Galileo衛(wèi)星中頻信號的數(shù)學(xué)模型,提出中頻信號仿真的總體構(gòu)架,建立其信息層面和信號層面仿真中的各個模型,對其進(jìn)行仿真實現(xiàn)后生成Galileo衛(wèi)星中頻信號,并驗證仿真信號的正確性。本文以Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中頻信號仿真技術(shù)為研究對象,對真實環(huán)境下的中頻信號進(jìn)行仿真實現(xiàn)。首先,詳細(xì)推導(dǎo)Galileo衛(wèi)星中頻信號的數(shù)學(xué)模型,包括衛(wèi)星發(fā)射信號的數(shù)學(xué)模型、接收機(jī)接收信號的數(shù)學(xué)模型和接收機(jī)射頻前端處理的數(shù)學(xué)模型,提出中頻信號仿真的總體構(gòu)架,包括信息層面和信號層面的仿真,然后分別對信息層面和信號層面中的各個模型進(jìn)行仿真研究。在信息層面的仿真中,對衛(wèi)星鐘差、電離層延遲和對流層延遲等對偽距觀測精度影響較大的誤差模型和衛(wèi)星位置、速度和加速度模型進(jìn)行推導(dǎo),在詳細(xì)研究Galileo導(dǎo)航電文模型和觀測量模型的基礎(chǔ)上,對信息層面模型進(jìn)行仿真實現(xiàn),得到導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)和觀測量數(shù)據(jù),并進(jìn)行驗證分析。在信號層面的仿真中,著重分析擴(kuò)頻調(diào)制、副載波調(diào)制和載波調(diào)制的原理,并對偽碼生成和信號調(diào)制模型進(jìn)行仿真實現(xiàn),初步得到Galileo衛(wèi)星中頻信號,然后在分析噪聲生成、采樣和量化基本原理的基礎(chǔ)上,對其模型進(jìn)行仿真實現(xiàn),為中頻信號添加噪聲并進(jìn)行采樣和量化處理,通過對比不同強(qiáng)度的噪聲、不同的采樣率和不同的量化位數(shù)對信號的影響,確定本文在信號仿真過程中所采用的噪聲強(qiáng)度、采樣率和量化位數(shù),至此即得到仿真的Galileo衛(wèi)星數(shù)字中頻信號,通過對其時域和頻域波形圖的分析初步驗證仿真的信號是正確的。最后,通過軟件接收機(jī)對仿真的中頻信號進(jìn)行捕獲、跟蹤和定位解算處理,將處理得到的數(shù)據(jù)與信息層面仿真生成的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)和觀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后,進(jìn)一步證明仿真生成的Galileo衛(wèi)星中頻信號是正確的。
【關(guān)鍵詞】：Galileo 中頻信號 仿真 信息層面 信號層面
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V448.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 本文研究的背景及意義12-13
• 1.3 衛(wèi)星信號仿真的研究及發(fā)展?fàn)顩r13-15
• 1.4 本文主要內(nèi)容與章節(jié)安排15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 Galileo系統(tǒng)概況和構(gòu)成17-20
• 2.3 Galileo系統(tǒng)服務(wù)20-21
• 2.4 Galileo衛(wèi)星信號21-28
• 2.4.1 Galileo信號概況22-25
• 2.4.2 Galileo E1信號25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 Galileo中頻信號模型與仿真構(gòu)架29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 Galileo中頻信號數(shù)學(xué)模型29-33
• 3.2.1 衛(wèi)星發(fā)射信號數(shù)學(xué)模型30
• 3.2.2 接收機(jī)接收信號數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2.3 接收機(jī)射頻前端處理數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.3 Galileo中頻信號仿真總體構(gòu)架33-36
• 3.3.1 Galileo中頻信號信息層面仿真模型34-35
• 3.3.2 Galileo中頻信號信號層面仿真模型35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 Galileo中頻信號信息層面仿真技術(shù)研究37-63
• 4.1 引言37
• 4.2 誤差模型37-42
• 4.2.1 衛(wèi)星時鐘誤差模型37-38
• 4.2.2 電離層誤差模型38-40
• 4.2.3 對流層誤差模型40-42
• 4.3 衛(wèi)星位置、速度、加速度模型42-48
• 4.3.1 衛(wèi)星位置模型43-46
• 4.3.2 衛(wèi)星速度模型46-47
• 4.3.3 衛(wèi)星加速度模型47-48
• 4.4 導(dǎo)航電文模型48-55
• 4.4.1 導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)48-50
• 4.4.2 導(dǎo)航電文的主要內(nèi)容50-52
• 4.4.3 導(dǎo)航電文模型仿真流程52-54
• 4.4.4 導(dǎo)航電文模型仿真分析54-55
• 4.5 觀測量模型55-60
• 4.5.1 偽距率仿真模型55-56
• 4.5.2 偽距仿真模型56
• 4.5.3 信號功率仿真模型56-58
• 4.5.4 觀測量模型仿真流程58-59
• 4.5.5 觀測量模型仿真分析59-60
• 4.6 中頻信號信息層面模型仿真驗證分析60-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第5章 Galileo中頻信號信號層面仿真技術(shù)研究63-111
• 5.1 引言63
• 5.2 中頻信號調(diào)制技術(shù)仿真研究63-91
• 5.2.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)簡介63-64
• 5.2.2 擴(kuò)頻調(diào)制原理64-66
• 5.2.3 BOC調(diào)制原理66-77
• 5.2.4 載波調(diào)制原理77-81
• 5.2.5 偽碼生成仿真分析與實現(xiàn)81-86
• 5.2.6 信號調(diào)制仿真分析與實現(xiàn)86-91
• 5.3 中頻信號噪聲生成仿真研究91-93
• 5.3.1 噪聲生成基本原理91
• 5.3.2 噪聲生成仿真分析與實現(xiàn)91-93
• 5.4 中頻信號采樣技術(shù)仿真研究93-97
• 5.4.1 采樣基本原理93-95
• 5.4.2 采樣仿真分析與實現(xiàn)95-97
• 5.5 中頻信號量化技術(shù)仿真研究97-102
• 5.5.1 量化基本原理97-100
• 5.5.2 量化仿真分析與實現(xiàn)100-102
• 5.6 Galileo中頻信號驗證分析102-110
• 5.6.1 軟件接收機(jī)捕獲結(jié)果分析103-106
• 5.6.2 軟件接收機(jī)跟蹤結(jié)果分析106-109
• 5.6.3 軟件接收機(jī)定位解算結(jié)果分析109-110
• 5.7 本章小結(jié)110-111
• 結(jié)論111-113
• 參考文獻(xiàn)113-117
• 致謝117

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉小匯;黃龍;謝金石;;高斯信號的量化分析[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2011年05期

2 陳麗;馮健;甄衛(wèi)民;;利用GPS進(jìn)行電離層閃爍研究[J];全球定位系統(tǒng);2006年05期

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本文編號：543807