火箭彈具有成本低、射程遠(yuǎn)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、高效毀傷等優(yōu)點(diǎn)，但存在精度不高的問題。全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)能全天候提供高精度的實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航，為解決火箭彈等常規(guī)彈藥的射精精度問題提供了新的途徑，隨著未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)的發(fā)展，精確打擊武器已成為現(xiàn)代武器裝備發(fā)展的主流。目前，我國(guó)所采用GPS產(chǎn)品的核心技術(shù)大多靠進(jìn)口，而自主研制的北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BD-2）還在組網(wǎng)中，因此，GPS關(guān)鍵技術(shù)研究具有重要的意義，既可擺脫國(guó)外的技術(shù)制約，也可為BD-2的具體應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。 本文首先簡(jiǎn)要概述了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷程及構(gòu)成，介紹了GPS系統(tǒng)信號(hào)特征和定位原理，分析了接收機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理及彈載環(huán)境對(duì)GPS接收機(jī)的性能需求，重點(diǎn)研究了GPS基帶信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)過程。 彈載環(huán)境下，GPS接收機(jī)需滿足信號(hào)快速捕獲、抗過載、小體積、低成本等要求。針對(duì)這些要求，本文提出了一種基于彈道輔助的GPS信號(hào)快速捕獲算法。在統(tǒng)一彈道和衛(wèi)星參考坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，利用該算法快速估算出衛(wèi)星和彈丸之間的多普勒頻移值，進(jìn)行頻移補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)快速捕獲；采用FPGA+DSP結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)硬件設(shè)計(jì)，構(gòu)建了數(shù)字相關(guān)通道，減少了DSP的計(jì)算量，實(shí)現(xiàn)了小... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 彈藥發(fā)展歷程
    1.2 研究背景及意義
    1.3 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作及章節(jié)安排
第2章 GPS 原理概述
    2.1 GPS 系統(tǒng)綜述
        2.1.1 GPS 系統(tǒng)構(gòu)成
        2.1.2 GPS 信號(hào)特征
        2.1.3 C/A 碼相關(guān)性分析
        2.1.4 GPS 系統(tǒng)定位原理
    2.2 GPS 基帶信號(hào)處理研究
        2.2.1 GPS 信號(hào)的捕獲
        2.2.2 GPS 信號(hào)的跟蹤
        2.2.3 位同步與幀同步
        2.2.4 偽距觀測(cè)量的提取
    2.3 接收機(jī)基礎(chǔ)
        2.3.1 接收機(jī)的原理及分類
        2.3.2 彈載 GPS 接收機(jī)特殊性能需求
    2.4 本章小結(jié)
第3章 彈載 GPS 接收機(jī)硬件電路分析
    3.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃
    3.2 天線及射頻前端模塊
        3.2.1 天線及信號(hào)預(yù)處理研究
        3.2.2 射頻前端芯片的選擇
        3.2.3 基于 MAX2769 的下變頻電路研究
    3.3 數(shù)字相關(guān)通道及導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊研究
        3.3.1 DSP 芯片介紹
        3.3.2 TMS320F28335 與 Flash 的接口設(shè)計(jì)
        3.3.3 JATG 電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 串口電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 FPGA 接口電路設(shè)計(jì)
    3.4 電源模塊分析
    3.5 彈載 GPS 接收機(jī) PCB 設(shè)計(jì)研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 彈道輔助信號(hào)快速捕獲算法研究
    4.1 參考坐標(biāo)系介紹
        4.1.1 常用空間參考坐標(biāo)系
        4.1.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
        4.1.3 常用彈道參考坐標(biāo)系及相互關(guān)系
    4.2 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡參數(shù)的計(jì)算
        4.2.1 衛(wèi)星軌道理論
        4.2.2 衛(wèi)星空間位置的計(jì)算
    4.3 彈道方程的理論與參數(shù)計(jì)算
        4.3.1 彈道理論簡(jiǎn)介
        4.3.2 質(zhì)點(diǎn)彈道模型的建立
        4.3.3 彈道方程的計(jì)算
    4.4 彈道輔助的信號(hào)快捕算法研究及驗(yàn)證
        4.4.1 多普勒頻移值的獲取
        4.4.2 改進(jìn)的外在輔助信號(hào)捕獲算法
        4.4.3 外在輔助的捕獲算法驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于 FPGA 的數(shù)字相關(guān)器研究
    5.1 FPGA 基礎(chǔ)
        5.1.1 FPGA 工作原理及設(shè)計(jì)流程
        5.1.2 FPGA 開發(fā)軟件及常用語(yǔ)言
    5.2 相關(guān)通道各功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 時(shí)鐘發(fā)生器
        5.2.2 載波 NCO
        5.2.3 偽碼 NCO
        5.2.4 本地 C/A 碼發(fā)生器
        5.2.5 積分清零器
    5.3 數(shù)字相關(guān)通道的平臺(tái)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)束語(yǔ)
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GPS軟件接收機(jī)基帶電路設(shè)計(jì)[J]. 張怡,吳鵬,趙恒斌,馬爽.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2011(02)
[2]GPS軟件接收機(jī)載波跟蹤環(huán)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 劉高輝,曹家昆.  計(jì)算機(jī)仿真. 2011(01)
[3]GPS軟件接收機(jī)信號(hào)的快速捕獲與跟蹤[J]. 劉娣,薄煜明,趙高鵬.  計(jì)算機(jī)工程. 2010(01)
[4]彈道修正彈藥的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 岳明凱,曲家惠.  飛航導(dǎo)彈. 2009(09)
[5]基于GPSM碼相關(guān)特性的捕獲算法研究[J]. 劉從新,楊建波,劉武剛.  通信對(duì)抗. 2009 (01)
[6]GPS軟件接收機(jī)導(dǎo)航電文提取的研究[J]. 田炳麗,寧春林,丁風(fēng)雷,李建輝.  通信技術(shù). 2009(03)
[7]GPS軟件接收機(jī)算法研究[J]. 吳娟麗,關(guān)可,王懿娜.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2008(22)
[8]GPS軟件接收機(jī)信號(hào)特征分析[J]. 李偉,胡叢瑋.  測(cè)繪信息與工程. 2008(05)
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碩士論文
[1]高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)數(shù)控振蕩器與捕獲算法研究[D]. 武麗靜.北京郵電大學(xué) 2009
[2]基于FPGA-DSP架構(gòu)的單頻軟件GPS接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐濟(jì)銘.中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2008
[3]GPS軟件接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉俊成.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3728587