【摘要】：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星導(dǎo)航已對(duì)全世界人民的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。目前,美國(guó)GPS系統(tǒng)由于部署時(shí)間早、全球覆蓋率高、技術(shù)全面和定位精度高等,在衛(wèi)星定位領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先,而中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)也正在迅速的發(fā)展中。結(jié)合衛(wèi)星通信原理、衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理和計(jì)算機(jī)仿真理論,本文提出并建立了一個(gè)完善的導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷軟件仿真平臺(tái)。依據(jù)GPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),該仿真系統(tǒng)包括:監(jiān)控臺(tái)控制模塊、地面站信號(hào)注入模塊、上行和下行信道傳輸模塊、載荷衛(wèi)星模塊以及地面接收機(jī)模塊等,這些部分分別對(duì)應(yīng)了GPS系統(tǒng)中實(shí)際的結(jié)構(gòu)成員,而每部分內(nèi)的子功能處理模塊與現(xiàn)實(shí)中的功能模塊也是相對(duì)應(yīng)的。在仿真平臺(tái)功能方面,本文詳細(xì)的論述了系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能,其中包括了基帶信號(hào)的生成、信號(hào)上變頻、濾波、下變頻等,并且實(shí)現(xiàn)了基于FFT的并行碼相位捕獲算法和Early-Late超前滯后偽碼碼跟蹤環(huán)。同時(shí)分析了電離層以及對(duì)流層對(duì)信號(hào)傳輸造成的影響,而且采用Klobuchar模型和Hopfield模型對(duì)誤差進(jìn)行了修正。在仿真系統(tǒng)框架方面,本文詳細(xì)的論述了該平臺(tái)內(nèi)基于TCP/IP底層傳輸?shù)南㈨憫?yīng)機(jī)制和信號(hào)傳輸機(jī)制,同時(shí)還論述了仿真系統(tǒng)中成員之間的交互控制機(jī)制以及仿真運(yùn)行推進(jìn)流程設(shè)計(jì),最后對(duì)該平臺(tái)內(nèi)信號(hào)處理模塊的效率與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了對(duì)比。以往關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航仿真的研究大多只針對(duì)局部模塊信號(hào)的產(chǎn)生或處理,而本文所提出的是一個(gè)功能相對(duì)完整,而且具有較高真實(shí)性的的仿真平臺(tái)。如今我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)硬件建設(shè)日臻完善,硬件系統(tǒng)的構(gòu)造極其復(fù)雜并且開(kāi)發(fā)維護(hù)耗資巨大,相反,軟件仿真相比起來(lái)顯得非常靈活而且節(jié)省開(kāi)資。同時(shí),設(shè)計(jì)出完備的信號(hào)生成算法是整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)模擬器研制的理論依托,實(shí)現(xiàn)軟件接收機(jī)對(duì)GPS信號(hào)的捕獲和跟蹤,以及驗(yàn)證和評(píng)估生成的衛(wèi)星信號(hào)。這項(xiàng)工作對(duì)于我國(guó)北斗系列信號(hào)模擬器的研制也有著重要的理論指導(dǎo)意義,因此建立一套完整的導(dǎo)航衛(wèi)星軟件仿真系統(tǒng)顯得極為必要。本文所提出的基于GPS系統(tǒng)為框架的導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷仿真系統(tǒng),其第二代將實(shí)現(xiàn)到北斗系統(tǒng)的替換。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN967.1

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本文編號(hào)：2530707