通信基站天線測(cè)姿技術(shù)的研究與開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-13 13:49
在移動(dòng)通信領(lǐng)域中,通信基站天線工程參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與維護(hù)的重要依據(jù),直接影響網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋范圍、通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知。然而,傳統(tǒng)天線姿態(tài)測(cè)量終端在設(shè)備成本與測(cè)量精度方面存在很多弊端。隨著多天線GPS組合測(cè)姿技術(shù)的逐漸成熟,如何廣泛應(yīng)用于科技、軍事、通信等各個(gè)領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。論文對(duì)慣性測(cè)量輔助雙天線GPS組合測(cè)姿技術(shù)進(jìn)行深入研究,主要包括以下內(nèi)容:1.分析了慣性系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)的測(cè)量原理及常見誤差,并介紹了組合測(cè)姿技術(shù)中常見的參考坐標(biāo)系及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,對(duì)雙差載波相位方程求解姿態(tài)角的過程進(jìn)行詳細(xì)推理。研究了求解整周模糊度的LAMBDA算法與AFM算法。在此基礎(chǔ)上提出了一種基于慣性測(cè)量姿態(tài)角輔助AFM算法解算整周模糊度的方法,并通過組合濾波的方式對(duì)輸出姿態(tài)角進(jìn)行誤差修正,提高整周模糊度解算速率和姿態(tài)角數(shù)據(jù)輸出的穩(wěn)定性。2.在理論建模的基礎(chǔ)上,提出一種組合測(cè)姿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)敘述了組合測(cè)姿系統(tǒng)的硬件模塊與軟件設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)接收模塊主要包括GPS模塊與慣性測(cè)量模塊,GPS模塊選用Novteal公司的GPS-OEM接收板,慣性測(cè)量模塊選用MPU6050板卡,分別對(duì)各個(gè)模塊的原始數(shù)據(jù)及輸出格式進(jìn)行分...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.3 論文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 MIMU/GPS系統(tǒng)姿態(tài)測(cè)量原理
2.1 MIMU姿態(tài)測(cè)量原理
2.1.1 慣性測(cè)姿技術(shù)
2.1.2 MIMU測(cè)量誤差分析
2.2 GPS的姿態(tài)測(cè)量原理
2.2.1 GPS系統(tǒng)發(fā)展與構(gòu)成
2.2.2 GPS偽距測(cè)量定位
2.2.3 載波相位測(cè)量基本原理
2.2.4 GPS測(cè)量誤差分析
2.3 MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿技術(shù)
2.3.1 組合測(cè)姿方式
2.3.2 緊組合測(cè)姿系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿算法
3.1 常用坐標(biāo)系及姿態(tài)角解算
3.1.1 常用坐標(biāo)系
3.1.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
3.1.3 姿態(tài)角解算
3.2 雙天線GPS測(cè)姿算法
3.2.1 載波相位雙差觀測(cè)模型
3.2.2 雙天線GPS測(cè)姿原理
3.3 MIMU輔助雙天線GPS整周模糊度解算
3.3.1 LAMBDA算法
3.3.2 AFM算法及其改進(jìn)
3.3.3 MIMU輔助AFM算法
3.4 MIMU/雙天線GPS測(cè)姿數(shù)據(jù)融合
3.4.1 Kalman濾波數(shù)據(jù)融合方式
3.4.2 組合測(cè)姿數(shù)據(jù)濾波設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 組合測(cè)姿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 組合測(cè)姿系統(tǒng)硬件框架
4.1.1 GPS接收模塊
4.1.2 慣性測(cè)量模塊
4.1.3 天線模塊
4.1.4 數(shù)據(jù)處理器模塊
4.2 數(shù)據(jù)接收與處理模塊
4.2.1 GPS數(shù)據(jù)接收模塊
4.2.2 MPU6050 數(shù)據(jù)接收模塊
4.2.3 姿態(tài)解算模塊
4.3 姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
4.3.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.3 數(shù)據(jù)輸出模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 組合測(cè)姿系統(tǒng)測(cè)試與分析
5.1 組合測(cè)姿系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法
5.1.1 數(shù)據(jù)處理及研究方法
5.1.2 試驗(yàn)環(huán)境
5.2 組合測(cè)姿靜態(tài)試驗(yàn)及誤差分析
5.2.1 姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)輸出結(jié)果驗(yàn)證
5.2.2 基線長(zhǎng)度對(duì)組合姿態(tài)測(cè)量的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文主要工作總結(jié)
6.2 后續(xù)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于采樣點(diǎn)聚類和切換象限劃分核查小區(qū)方位角[J]. 高峰,雷蕾,杜日覽,黎峰,徐鉭,李銀,左修玉. 電信科學(xué). 2017(05)
[2]改進(jìn)LAMBDA算法實(shí)現(xiàn)BDS雙頻整周模糊度快速解算[J]. 王建敏,馬天明,祝會(huì)忠. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2017(03)
[3]MEMS慣性組件的誤差特性分析與標(biāo)定[J]. 于婷,孫偉,文劍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于雙ARM系統(tǒng)的MIMU航姿測(cè)量系統(tǒng)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 吉云飛,孔令兵,蔣喆. 導(dǎo)航與控制. 2016 (03)
[5]一種GPS載波相位差分相對(duì)定位算法[J]. 王艷麗,雷繼兆,趙笛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(07)
[6]GPS/BDS組合姿態(tài)測(cè)量及精度分析[J]. 王珍,丁樂樂,黃恩興,馬強(qiáng). 測(cè)繪通報(bào). 2015(06)
[7]改進(jìn)禁忌搜索算法在基站天線參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 李鴻儒,何迪. 移動(dòng)通信. 2015(08)
[8]基于MPU6050傳感器的哺乳期母豬姿態(tài)識(shí)別方法[J]. 閆麗,沈明霞,姚文,陸明洲,劉龍申,肖安磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]陸地導(dǎo)航中GNSS/陀螺儀組合實(shí)時(shí)測(cè)姿方法[J]. 甘雨,隋立芬,戚國(guó)賓,張鶴. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(03)
[10]基于INS輔助CLAMBDA與AFM的GPS/INS組合導(dǎo)航測(cè)姿方法[J]. 叢麗,李二翠,張立楊,秦紅磊,薛瑞. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(04)
博士論文
[1]GPS電離層反演與地震—電離層效應(yīng)研究[D]. 周義炎.武漢大學(xué) 2015
[2]微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要誤差源抑制方法研究[D]. 王安成.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于時(shí)鐘同步一機(jī)雙天線接收機(jī)的GPS/BDS姿態(tài)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 成亞男.華東師范大學(xué) 2016
[2]GSM網(wǎng)絡(luò)天線方位角核查系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王栩楠.北京郵電大學(xué) 2010
本文編號(hào):3660155
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展
1.3 論文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 MIMU/GPS系統(tǒng)姿態(tài)測(cè)量原理
2.1 MIMU姿態(tài)測(cè)量原理
2.1.1 慣性測(cè)姿技術(shù)
2.1.2 MIMU測(cè)量誤差分析
2.2 GPS的姿態(tài)測(cè)量原理
2.2.1 GPS系統(tǒng)發(fā)展與構(gòu)成
2.2.2 GPS偽距測(cè)量定位
2.2.3 載波相位測(cè)量基本原理
2.2.4 GPS測(cè)量誤差分析
2.3 MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿技術(shù)
2.3.1 組合測(cè)姿方式
2.3.2 緊組合測(cè)姿系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿算法
3.1 常用坐標(biāo)系及姿態(tài)角解算
3.1.1 常用坐標(biāo)系
3.1.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
3.1.3 姿態(tài)角解算
3.2 雙天線GPS測(cè)姿算法
3.2.1 載波相位雙差觀測(cè)模型
3.2.2 雙天線GPS測(cè)姿原理
3.3 MIMU輔助雙天線GPS整周模糊度解算
3.3.1 LAMBDA算法
3.3.2 AFM算法及其改進(jìn)
3.3.3 MIMU輔助AFM算法
3.4 MIMU/雙天線GPS測(cè)姿數(shù)據(jù)融合
3.4.1 Kalman濾波數(shù)據(jù)融合方式
3.4.2 組合測(cè)姿數(shù)據(jù)濾波設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 組合測(cè)姿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 組合測(cè)姿系統(tǒng)硬件框架
4.1.1 GPS接收模塊
4.1.2 慣性測(cè)量模塊
4.1.3 天線模塊
4.1.4 數(shù)據(jù)處理器模塊
4.2 數(shù)據(jù)接收與處理模塊
4.2.1 GPS數(shù)據(jù)接收模塊
4.2.2 MPU6050 數(shù)據(jù)接收模塊
4.2.3 姿態(tài)解算模塊
4.3 姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
4.3.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.3 數(shù)據(jù)輸出模塊
4.4 本章小結(jié)
第5章 組合測(cè)姿系統(tǒng)測(cè)試與分析
5.1 組合測(cè)姿系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法
5.1.1 數(shù)據(jù)處理及研究方法
5.1.2 試驗(yàn)環(huán)境
5.2 組合測(cè)姿靜態(tài)試驗(yàn)及誤差分析
5.2.1 姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)輸出結(jié)果驗(yàn)證
5.2.2 基線長(zhǎng)度對(duì)組合姿態(tài)測(cè)量的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文主要工作總結(jié)
6.2 后續(xù)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于采樣點(diǎn)聚類和切換象限劃分核查小區(qū)方位角[J]. 高峰,雷蕾,杜日覽,黎峰,徐鉭,李銀,左修玉. 電信科學(xué). 2017(05)
[2]改進(jìn)LAMBDA算法實(shí)現(xiàn)BDS雙頻整周模糊度快速解算[J]. 王建敏,馬天明,祝會(huì)忠. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2017(03)
[3]MEMS慣性組件的誤差特性分析與標(biāo)定[J]. 于婷,孫偉,文劍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]基于雙ARM系統(tǒng)的MIMU航姿測(cè)量系統(tǒng)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 吉云飛,孔令兵,蔣喆. 導(dǎo)航與控制. 2016 (03)
[5]一種GPS載波相位差分相對(duì)定位算法[J]. 王艷麗,雷繼兆,趙笛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(07)
[6]GPS/BDS組合姿態(tài)測(cè)量及精度分析[J]. 王珍,丁樂樂,黃恩興,馬強(qiáng). 測(cè)繪通報(bào). 2015(06)
[7]改進(jìn)禁忌搜索算法在基站天線參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 李鴻儒,何迪. 移動(dòng)通信. 2015(08)
[8]基于MPU6050傳感器的哺乳期母豬姿態(tài)識(shí)別方法[J]. 閆麗,沈明霞,姚文,陸明洲,劉龍申,肖安磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]陸地導(dǎo)航中GNSS/陀螺儀組合實(shí)時(shí)測(cè)姿方法[J]. 甘雨,隋立芬,戚國(guó)賓,張鶴. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(03)
[10]基于INS輔助CLAMBDA與AFM的GPS/INS組合導(dǎo)航測(cè)姿方法[J]. 叢麗,李二翠,張立楊,秦紅磊,薛瑞. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(04)
博士論文
[1]GPS電離層反演與地震—電離層效應(yīng)研究[D]. 周義炎.武漢大學(xué) 2015
[2]微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要誤差源抑制方法研究[D]. 王安成.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于時(shí)鐘同步一機(jī)雙天線接收機(jī)的GPS/BDS姿態(tài)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 成亞男.華東師范大學(xué) 2016
[2]GSM網(wǎng)絡(luò)天線方位角核查系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王栩楠.北京郵電大學(xué) 2010
本文編號(hào):3660155
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