發(fā)布時(shí)間：2018-01-10 05:11

  本文關(guān)鍵詞：基于SOC的精密授時(shí)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：當(dāng)代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,衛(wèi)星時(shí)鐘均采用高精度的原子鐘,該時(shí)鐘能夠長時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行。但由于價(jià)格昂貴,所以使用范圍非常小。對于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)來說,往往采用相對廉價(jià)的晶振作為基準(zhǔn)時(shí)鐘,為了能夠得到與原子鐘一樣精準(zhǔn)的時(shí)間,所以通過衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)進(jìn)行授時(shí)的意義重大。本文介紹一種基于SOC架構(gòu)的精密授時(shí)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。該接收機(jī)可實(shí)現(xiàn)三系統(tǒng)融合定位,分別為GPS、GLONASS和BDS(北斗)系統(tǒng),接收機(jī)通過接收衛(wèi)星信號實(shí)現(xiàn)定位解算并完成高精度授時(shí)功能。接收機(jī)使用的主芯片是Xilinx公司的XC7Z020芯片,該芯片具有尺寸小、功耗低和處理速度快的優(yōu)點(diǎn),所以更有助于提高接收機(jī)的性能。本文詳細(xì)介紹了接收機(jī)分別工作在通用模式和觸發(fā)模式下的授時(shí)原理和方法。通用模式是通過正常定位產(chǎn)生秒脈沖的方式實(shí)現(xiàn)授時(shí),這種模式是接收機(jī)主要的工作模式。而觸發(fā)模式是通過外部信號觸發(fā)來實(shí)現(xiàn)定位授時(shí)工作,該模式主要用于測試時(shí)間同步。此外,還介紹了接收機(jī)授時(shí)功能關(guān)鍵技術(shù)的改善與優(yōu)化。通過改善接收機(jī)跟蹤環(huán)路失鎖門限的判定方法來解決接收機(jī)在特殊環(huán)境下信號失鎖的情況。通過改善信噪比算法,解決了信號較弱時(shí)信噪比計(jì)算不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。通過改善最小二乘法權(quán)值分配方法來解決衛(wèi)星定位誤差大的問題,并在此基礎(chǔ)上提出一種通過偽距殘差來實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星權(quán)值的分配方法,該方法有效地解決了由于偽距誤差過大所導(dǎo)致的定位誤差問題。通過不斷優(yōu)化,接收機(jī)目前能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、準(zhǔn)確的授時(shí)工作,并且可以輸出高精度的定位結(jié)果。
[Abstract]:In the modern satellite navigation system, the satellite clock uses the high-precision atomic clock, which can run steadily for a long time. However, because of the high price, the range of use is very small. A relatively cheap crystal oscillator is often used as the reference clock in order to be as accurate as an atomic clock. This paper introduces the design and implementation of a precise timing satellite navigation receiver based on SOC architecture. The receiver can realize the fusion positioning of three systems. It is GPS-GLONASS and BDS (Beidou) system, respectively. The receiver receives the satellite signal to realize the positioning solution and completes the high precision time service function. The main chip used in the receiver is the XC7Z020 chip of Xilinx Company, which has small size. The advantages of low power consumption and fast processing speed. Therefore, it is helpful to improve the performance of the receiver. In this paper, the principle and method of the receiver working in general mode and trigger mode are introduced in detail. The general mode is realized by normal positioning to generate second pulse. Timing. This mode is the main operating mode of the receiver, while the trigger mode is to achieve location-time service by external signal trigger, which is mainly used to test time synchronization. This paper also introduces the improvement and optimization of the key technology of receiver timing function. By improving the judgment method of receiver tracking loop lost lock threshold, the situation of receiver losing lock in special environment is solved. The signal to noise ratio is improved to calculate the signal to noise ratio. Law. The problem of large satellite positioning error can be solved by improving the least square method of weight allocation when the signal-to-noise ratio (SNR) calculation is not accurate when the signal is weak. On this basis, a method to allocate satellite weights by pseudo-range residuals is proposed. This method effectively solves the problem of positioning errors caused by excessive pseudo-range errors. At present, the receiver can work stably and accurately, and can output high precision positioning results.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN965.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1403967