本文選題：GNSS + 兼容性�。� 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)是現(xiàn)今信息領(lǐng)域發(fā)展的方向之一。由于其可以為用戶提供高精度、實(shí)時(shí)性的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù),使其成為世界強(qiáng)國間新一輪的競爭焦點(diǎn)。為了擺脫對(duì)其他國家衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴,避免受制于人,世界各國、各地區(qū)和組織都在積極發(fā)展建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)占用的頻帶資源幾乎都處在寶貴的L波段,這必然會(huì)引起不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的干擾問題;與此同時(shí),如果對(duì)GNSS進(jìn)行組合使用,能夠增加可見衛(wèi)星數(shù)目,從而為用戶提供更優(yōu)越的服務(wù)性能。因此,GNSS兼容互操作問題正逐漸成為本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文通過理論研究和仿真分析相結(jié)合的方法,在介紹GNSS信號(hào)基本模型和特性的基礎(chǔ)上,完善了 GNSS兼容性評(píng)估理論、設(shè)計(jì)了 GNSS互操作性評(píng)估理論,并使用Matlab編寫兼容互操作分析軟件進(jìn)行仿真,主要的研究工作包括以下三個(gè)方面:1)對(duì)傳統(tǒng)GNSS兼容性評(píng)估算法存在的不足進(jìn)行分析,并研究了解決方案。針對(duì)兼容性閾值模糊的情況,考慮捕獲、碼跟蹤、載波跟蹤及數(shù)據(jù)解調(diào)四個(gè)接收機(jī)信號(hào)處理過程,對(duì)保證各過程順利處理所需的最小載噪比進(jìn)行了分析研究,將這四者的最大值選擇作為兼容性閾值,并求出指定參數(shù)下COMPASS系統(tǒng)的兼容性閾值。為了解決兼容性評(píng)估參數(shù)單一,且不能對(duì)碼跟蹤性能進(jìn)行評(píng)估的問題,使用碼跟蹤譜分離系數(shù)概念,將頻譜分離系數(shù)概念延伸到干擾系數(shù),分析干擾信號(hào)和期望信號(hào)的參數(shù)對(duì)干擾系數(shù)的影響,并給出GNSS的B1/L1/E1頻段所有導(dǎo)航信號(hào)之間的干擾系數(shù)。2)從信號(hào)性能和服務(wù)性能層面設(shè)計(jì)互操作性評(píng)估方案。在信號(hào)性能層面上,使用信號(hào)接收功率的效率、捕獲檢測概率、捕獲時(shí)間三個(gè)指標(biāo)對(duì)BPSK-R(1)、BOCs(1,1)、BOCc(1,1)三種調(diào)制方式信號(hào)的性能進(jìn)行評(píng)估。在服務(wù)性能層面上,在選取精度因子、定位精度、以及完好性為評(píng)估參數(shù)的基礎(chǔ)上,使用評(píng)估參數(shù)可用性和連續(xù)性的概念對(duì)評(píng)估參數(shù)進(jìn)行量化,使用加權(quán)的方式對(duì)參數(shù)的可用性和連續(xù)性進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算。最終從時(shí)間和空間對(duì)單系統(tǒng)和多系統(tǒng)組合情況下的GNSS互操作性能進(jìn)行評(píng)估分析。3)在Matlab平臺(tái)開發(fā)出可以靈活配置的GNSS兼容互操作分析軟件,并使用此軟件對(duì)GNSS兼容互操作性進(jìn)行定量定性的仿真研究。從GNSS兼容性評(píng)估結(jié)果可以看出:GPS和GALILEO系統(tǒng)雖然對(duì)COMPASS系統(tǒng)造成了干擾,但干擾后COMPASS系統(tǒng)的載噪比輸出仍在其兼容性閾值之上,因此,GPS和GALILEO系統(tǒng)是對(duì)COMPASS來說是兼容的。除此之外,可以發(fā)現(xiàn)COMPASS系統(tǒng)內(nèi)的自干擾小于GPS對(duì)COMPASS系統(tǒng)的干擾,但是大于GALILEO系統(tǒng)對(duì)COMPASS系統(tǒng)的干擾。從GNSS互操作性評(píng)估結(jié)果可以看出:在有限帶寬的情況下,BPSK-R(1)在接收功率的效率、捕獲檢測概率、捕獲時(shí)間三個(gè)方面均具有最佳性能,BOCs(1,1)次之,BOCc(1,1)的性能最差。從GNSS服務(wù)性能上來看,組合使用GNSS可以優(yōu)化衛(wèi)星的幾何布局,對(duì)單系統(tǒng)覆蓋不佳的區(qū)域進(jìn)行彌補(bǔ),從而在時(shí)間和空間上都大幅度提高GNSS的服務(wù)性能。文章最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),指出本文的研究內(nèi)容可能對(duì)我國COMPASS系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)計(jì)和星座優(yōu)化具有借鑒意義,從而增加我國COMPASS系統(tǒng)的市場競爭力。根據(jù)GNSS兼容互操作性的研究現(xiàn)狀,本文指出未來應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)進(jìn)行的研究方向和工作。
[Abstract]:Global Navigation Satellite System ( GNSS ) is one of the developing directions in the field of information field .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉基余;;夯實(shí)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)鼎立基礎(chǔ)的建議[J];現(xiàn)代導(dǎo)航;2013年04期

2 冉承其;;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展[J];衛(wèi)星應(yīng)用;2013年04期

3 聞長遠(yuǎn);岳富占;仇躍華;柯構(gòu);;高軌環(huán)境下BDS弱信號(hào)跟蹤技術(shù)研究[J];飛行器測控學(xué)報(bào);2013年04期

4 支苗;王W，

本文編號(hào)：1823612