【摘要】：隨著衛(wèi)星導航定位技術的發(fā)展,衛(wèi)星導航已對全世界人民的生產和生活產生了深遠的影響。目前,美國GPS系統(tǒng)由于部署時間早、全球覆蓋率高、技術全面和定位精度高等,在衛(wèi)星定位領域遙遙領先,而中國的北斗導航系統(tǒng)也正在迅速的發(fā)展中。結合衛(wèi)星通信原理、衛(wèi)星導航定位原理和計算機仿真理論,本文提出并建立了一個完善的導航衛(wèi)星有效載荷軟件仿真平臺。依據GPS系統(tǒng)的結構,該仿真系統(tǒng)包括:監(jiān)控臺控制模塊、地面站信號注入模塊、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模塊等,這些部分分別對應了GPS系統(tǒng)中實際的結構成員,而每部分內的子功能處理模塊與現實中的功能模塊也是相對應的。在仿真平臺功能方面,本文詳細的論述了系統(tǒng)中各個模塊的功能,其中包括了基帶信號的生成、信號上變頻、濾波、下變頻等,并且實現了基于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)。同時分析了電離層以及對流層對信號傳輸造成的影響,而且采用Klobuchar模型和Hopfield模型對誤差進行了修正。在仿真系統(tǒng)框架方面,本文詳細的論述了該平臺內基于TCP/IP底層傳輸的消息響應機制和信號傳輸機制,同時還論述了仿真系統(tǒng)中成員之間的交互控制機制以及仿真運行推進流程設計,最后對該平臺內信號處理模塊的效率與實際應用進行了對比。以往關于衛(wèi)星導航仿真的研究大多只針對局部模塊信號的產生或處理,而本文所提出的是一個功能相對完整,而且具有較高真實性的的仿真平臺。如今我國的北斗導航系統(tǒng)硬件建設日臻完善,硬件系統(tǒng)的構造極其復雜并且開發(fā)維護耗資巨大,相反,軟件仿真相比起來顯得非常靈活而且節(jié)省開資。同時,設計出完備的信號生成算法是整個衛(wèi)星導航系統(tǒng)信號模擬器研制的理論依托,實現軟件接收機對GPS信號的捕獲和跟蹤,以及驗證和評估生成的衛(wèi)星信號。這項工作對于我國北斗系列信號模擬器的研制也有著重要的理論指導意義,因此建立一套完整的導航衛(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)為框架的導航衛(wèi)星有效載荷仿真系統(tǒng),其第二代將實現到北斗系統(tǒng)的替換。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN967.1

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本文編號：2530707