Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)捕獲技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-19 19:33
隨著世界各國衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展,眾多系統(tǒng)的衛(wèi)星信號集中在一個固定的頻段內(nèi),導(dǎo)致不同信號間的干擾日益嚴(yán)重,信號的安全性得不到保障。鑒于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)中的重要地位,新型的調(diào)制方式應(yīng)運(yùn)而生。為了盡快解決上述問題,現(xiàn)在大部分衛(wèi)星信號,如GPS系統(tǒng)的M碼衛(wèi)星信號、GALILEO系統(tǒng)的E1、E5和E6頻段衛(wèi)星信號、“北斗三號”BIC信號等,都已經(jīng)開始運(yùn)用BOC(Binary Offset Carrier)這一新型調(diào)制信號來替代傳統(tǒng)衛(wèi)星信號中的BPSK調(diào)制信號。因?yàn)锽OC調(diào)制信號具有自相關(guān)峰值更加尖銳的優(yōu)點(diǎn)以及頻譜具有分裂特性的獨(dú)特優(yōu)勢,并且還擁有更高的碼跟蹤精度和更強(qiáng)的抗多徑干擾能力。因此,各國針對BOC調(diào)制信號的無模糊捕獲算法的研究也愈演愈烈。本文將BOC調(diào)制信號結(jié)構(gòu)組成作為研究的出發(fā)點(diǎn),在普通BOC調(diào)制信號的基礎(chǔ)上著重研究了Galileo系統(tǒng)E1頻點(diǎn)中的MBOC信號的產(chǎn)生原理及其特性,并利用MATLAB進(jìn)行了相關(guān)的仿真研究,針對其頻譜特性設(shè)計(jì)了基于MAX2769的下變頻模塊。其次深入研究了當(dāng)今提出的一些BOC信號的捕獲算法,在對Galileo系統(tǒng)E1頻段中MBOC調(diào)制信號...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景目的和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹
1.2.2 BOC調(diào)制信號現(xiàn)有捕獲技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 GALILEO E1頻段BOC調(diào)制信號的研究
2.1 Galileo衛(wèi)星E1信號特點(diǎn)
2.2 BOC調(diào)制信號的產(chǎn)生
2.3 BOC調(diào)制信號的關(guān)鍵特性
2.3.1 BOC調(diào)制信號的功率譜特性
2.3.2 BOC調(diào)制信號的自相關(guān)函數(shù)特性
2.4 Galileo E1頻點(diǎn)BOC調(diào)制信號的研究與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 GALILEO E1頻段BOC調(diào)制信號的捕獲算法研究
3.1 衛(wèi)星導(dǎo)航信號的捕獲
3.2 傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星信號的捕獲算法
3.2.1 串行搜索捕獲算法
3.2.2 并行頻率搜索捕獲算法
3.2.3 并行碼相位搜索捕獲算法
3.3 現(xiàn)有的BOC調(diào)制信號捕獲算法研究及分析
3.3.1 雙邊帶捕獲算法
3.3.2 單邊帶捕獲算法
3.3.3 三路并行相關(guān)捕獲算法
3.4 各類BOC信號捕獲算法的對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 改進(jìn)的GALILEO E1頻段BOC信號的捕獲算法研究
4.1 傳統(tǒng)副載波相位消除算法研究
4.2 針對Galileo系統(tǒng)BOC調(diào)制信號副載波相位消除算法的研究
4.2.1 改進(jìn)的副載波消除算法原理
4.2.2 多普勒對捕獲的影響及其搜索范圍
4.2.3 改進(jìn)的副載波消除算法流程
4.2.4 算法捕獲結(jié)果仿真
4.3 本章小結(jié)
第五章 GALILEO衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)硬件平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 接收機(jī)硬件平臺總體設(shè)計(jì)
5.2 射頻前端設(shè)計(jì)
5.2.1 MAX2769簡介
5.2.2 射頻前端電路設(shè)計(jì)
5.3 基帶硬件電路的設(shè)計(jì)
5.3.1 FPGA芯片簡介
5.3.2 FPGA電路設(shè)計(jì)
5.3.3 DSP芯片簡介
5.3.4 DSP電路設(shè)計(jì)
5.4 捕獲電路關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)
5.4.1 時鐘模塊
5.4.2 去除Galileo E1頻段BOC(6,1,1/11)信號的副載波
5.4.3 偽碼發(fā)生器
5.4.4 載波發(fā)生器
5.4.5 FFT和IFFT
5.5 系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)與測試
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 論文主要工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
在校期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA+DSP的雙模兼容導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 馮浩,黃新陽. 信息通信. 2017(06)
[2]一種高靈敏度Galileo E1B/C聯(lián)合捕獲方法[J]. 羅士棟,巴曉輝,王云,陳杰. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(05)
[3]Galileo畸變信號相關(guān)函數(shù)的優(yōu)化研究[J]. 周霞,郭承軍. 全球定位系統(tǒng). 2016(06)
[4]基于ASPeCT的BOC調(diào)制信號捕獲與跟蹤研究[J]. 錢素娟,尹新富. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2016(21)
[5]BOC調(diào)制信號捕獲的研究[J]. 葉婧雯,孫慧萍,高彩云,趙超. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]MBOC調(diào)制及Matlab仿真[J]. 丁元,張宇. 信息通信. 2015(03)
[7]多星座GNSS接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊藍(lán),朱越華. 火控雷達(dá)技術(shù). 2014(03)
[8]基于FPGA的MBOC中頻調(diào)制信號的實(shí)現(xiàn)[J]. 閆溫合,何在民,胡永輝,趙坤娟,李瑾琳. 宇航計(jì)測技術(shù). 2014(02)
[9]Galileo系統(tǒng)E1/E5/E6頻段信號分析與仿真[J]. 李穎,趙風(fēng)海,李金海,孫金海,閻躍鵬. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(02)
[10]全頻段多系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧仕海,姚錚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(03)
碩士論文
[1]北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚津.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于BOC調(diào)制的GNSS信號捕獲技術(shù)研究[D]. 張顏.重慶大學(xué) 2015
[3]基于FPGA的可重構(gòu)多模導(dǎo)航基帶處理技術(shù)研究[D]. 梁淏翔.電子科技大學(xué) 2014
[4]MBOC信號模擬及其捕獲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆溫合.中國科學(xué)院研究生院(國家授時中心) 2014
[5]基于BOC信號的多模態(tài)導(dǎo)航接收快速捕獲技術(shù)[D]. 劉延贊.大連大學(xué) 2013
[6]基于BOC調(diào)制方式新型直捕技術(shù)研究[D]. 王剛.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]BOC信號捕獲技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 邵興權(quán).電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3148173
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景目的和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹
1.2.2 BOC調(diào)制信號現(xiàn)有捕獲技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 GALILEO E1頻段BOC調(diào)制信號的研究
2.1 Galileo衛(wèi)星E1信號特點(diǎn)
2.2 BOC調(diào)制信號的產(chǎn)生
2.3 BOC調(diào)制信號的關(guān)鍵特性
2.3.1 BOC調(diào)制信號的功率譜特性
2.3.2 BOC調(diào)制信號的自相關(guān)函數(shù)特性
2.4 Galileo E1頻點(diǎn)BOC調(diào)制信號的研究與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 GALILEO E1頻段BOC調(diào)制信號的捕獲算法研究
3.1 衛(wèi)星導(dǎo)航信號的捕獲
3.2 傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星信號的捕獲算法
3.2.1 串行搜索捕獲算法
3.2.2 并行頻率搜索捕獲算法
3.2.3 并行碼相位搜索捕獲算法
3.3 現(xiàn)有的BOC調(diào)制信號捕獲算法研究及分析
3.3.1 雙邊帶捕獲算法
3.3.2 單邊帶捕獲算法
3.3.3 三路并行相關(guān)捕獲算法
3.4 各類BOC信號捕獲算法的對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 改進(jìn)的GALILEO E1頻段BOC信號的捕獲算法研究
4.1 傳統(tǒng)副載波相位消除算法研究
4.2 針對Galileo系統(tǒng)BOC調(diào)制信號副載波相位消除算法的研究
4.2.1 改進(jìn)的副載波消除算法原理
4.2.2 多普勒對捕獲的影響及其搜索范圍
4.2.3 改進(jìn)的副載波消除算法流程
4.2.4 算法捕獲結(jié)果仿真
4.3 本章小結(jié)
第五章 GALILEO衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)硬件平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 接收機(jī)硬件平臺總體設(shè)計(jì)
5.2 射頻前端設(shè)計(jì)
5.2.1 MAX2769簡介
5.2.2 射頻前端電路設(shè)計(jì)
5.3 基帶硬件電路的設(shè)計(jì)
5.3.1 FPGA芯片簡介
5.3.2 FPGA電路設(shè)計(jì)
5.3.3 DSP芯片簡介
5.3.4 DSP電路設(shè)計(jì)
5.4 捕獲電路關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)
5.4.1 時鐘模塊
5.4.2 去除Galileo E1頻段BOC(6,1,1/11)信號的副載波
5.4.3 偽碼發(fā)生器
5.4.4 載波發(fā)生器
5.4.5 FFT和IFFT
5.5 系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)與測試
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 論文主要工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
在校期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA+DSP的雙模兼容導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 馮浩,黃新陽. 信息通信. 2017(06)
[2]一種高靈敏度Galileo E1B/C聯(lián)合捕獲方法[J]. 羅士棟,巴曉輝,王云,陳杰. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(05)
[3]Galileo畸變信號相關(guān)函數(shù)的優(yōu)化研究[J]. 周霞,郭承軍. 全球定位系統(tǒng). 2016(06)
[4]基于ASPeCT的BOC調(diào)制信號捕獲與跟蹤研究[J]. 錢素娟,尹新富. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2016(21)
[5]BOC調(diào)制信號捕獲的研究[J]. 葉婧雯,孫慧萍,高彩云,趙超. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]MBOC調(diào)制及Matlab仿真[J]. 丁元,張宇. 信息通信. 2015(03)
[7]多星座GNSS接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊藍(lán),朱越華. 火控雷達(dá)技術(shù). 2014(03)
[8]基于FPGA的MBOC中頻調(diào)制信號的實(shí)現(xiàn)[J]. 閆溫合,何在民,胡永輝,趙坤娟,李瑾琳. 宇航計(jì)測技術(shù). 2014(02)
[9]Galileo系統(tǒng)E1/E5/E6頻段信號分析與仿真[J]. 李穎,趙風(fēng)海,李金海,孫金海,閻躍鵬. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(02)
[10]全頻段多系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧仕海,姚錚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(03)
碩士論文
[1]北斗二代導(dǎo)航接收機(jī)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚津.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于BOC調(diào)制的GNSS信號捕獲技術(shù)研究[D]. 張顏.重慶大學(xué) 2015
[3]基于FPGA的可重構(gòu)多模導(dǎo)航基帶處理技術(shù)研究[D]. 梁淏翔.電子科技大學(xué) 2014
[4]MBOC信號模擬及其捕獲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆溫合.中國科學(xué)院研究生院(國家授時中心) 2014
[5]基于BOC信號的多模態(tài)導(dǎo)航接收快速捕獲技術(shù)[D]. 劉延贊.大連大學(xué) 2013
[6]基于BOC調(diào)制方式新型直捕技術(shù)研究[D]. 王剛.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]BOC信號捕獲技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 邵興權(quán).電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3148173
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