本文關鍵詞：基于ARM的彈載雙模衛(wèi)星導航接收機設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：導彈在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中已經(jīng)得到了廣泛的應用,國家研發(fā)出自主全天候和高精度彈載的衛(wèi)星導航接收機顯得越來越迫切。同時,ARM芯片擁有低成本、低功耗的特點也得到了越來越廣泛的應用。本文介紹一種基于ARM+FPGA構(gòu)架的彈載雙模導航接收機設計與實現(xiàn)方法,同時兼容GPS和BDS以滿足全天候的要求以及使用的穩(wěn)定性。文章主要從理論出發(fā),結(jié)合實際項目研發(fā)過程,詳細研究了彈載接收機的一些特點以及所需算法,包括高動態(tài)相關算法,導彈旋轉(zhuǎn)算法,彈載天線相位圖模擬。探討了彈載接收機的捕獲算法以及特殊的跟蹤環(huán)路算法,分析了在實際彈載測試中接收機出現(xiàn)的問題并加以解決和優(yōu)化,討論載波相位平滑算法,自主性完好監(jiān)測算法,多普勒濾波算法的理論分析、方案設計、性能分析以及算法的實現(xiàn)。ARM主要完成信息處理的過程,實現(xiàn)位置、速度、鐘差的解算和授時,同時跟蹤環(huán)路放在FPGA中實現(xiàn),不同于傳統(tǒng)的環(huán)路放入ARM中,大大減輕了ARM的運算量。完善導航信號的修正算法,解決加速度條件下的速度誤差問題,以及實際氣象條件下的位置抖動問題；分析了傳統(tǒng)接收機在旋轉(zhuǎn)條件下的誤差原因,優(yōu)化了傳統(tǒng)的環(huán)路跟蹤結(jié)構(gòu),解決了旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下接收機的定位和測速誤差大的問題,以及實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的信號成功捕獲和跟蹤；同時,用Spirent模擬源對旋轉(zhuǎn)情況下的天線相位圖進行了模擬,驗證了接收機使用的穩(wěn)定性。最后,研制的彈載衛(wèi)星導航接收機在實際的項目中得到較好的應用。
【關鍵詞】：導彈 衛(wèi)星接收機 ARM 高動態(tài)
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN965.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況9
• 1.3 研究及實現(xiàn)內(nèi)容9-10
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)10-11
• 第二章 基于ARM的彈載雙模衛(wèi)星導航接收機方案設計11-17
• 2.1 整機方案設計11-13
• 2.1.1 芯片選型12
• 2.1.2 硬件平臺設計12
• 2.1.3 接收機技術(shù)指標12-13
• 2.1.4 結(jié)構(gòu)尺寸及重量13
• 2.2 信號選擇13-14
• 2.3 彈載衛(wèi)星導航接收機的狀態(tài)特性14-15
• 2.3.1 高動態(tài)14-15
• 2.3.2 自旋態(tài)15
• 2.4 彈載衛(wèi)星導航接收機天線15-17
• 第三章 彈載衛(wèi)星導航接收機基帶信號處理17-39
• 3.1 彈載接收機天線坐標系17-18
• 3.2 彈體旋轉(zhuǎn)對衛(wèi)星信號的影響18-22
• 3.2.1 多普勒頻移的變化18-22
• 3.2.2 載波相位的變化22
• 3.3 信號捕獲算法研究22-29
• 3.3.1 幾種常見捕獲方法23-26
• 3.3.2 彈載接收機捕獲方法確定26-29
• 3.4 信號跟蹤環(huán)路研究29-39
• 3.4.1 載波跟蹤環(huán)總架構(gòu)29-30
• 3.4.2 載波跟蹤環(huán)路方案設計30-32
• 3.4.3 載波跟蹤環(huán)路基本方案32-33
• 3.4.4 偽碼跟蹤環(huán)33-34
• 3.4.5 彈載跟蹤環(huán)路進一步改進34-39
• 第四章 彈載衛(wèi)星導航接收機導航解算處理39-57
• 4.1 程序整體流程設計39-40
• 4.2 多普勒濾波算法40-43
• 4.2.1 濾波器設計40-41
• 4.2.2 算法驗證分析41-43
• 4.3 改進型自主正直性監(jiān)測算法43-50
• 4.3.1 加權(quán)最小二乘殘差法分析44-47
• 4.3.2 改進加權(quán)最小二乘殘差法47-48
• 4.3.3 算法驗證48-50
• 4.4 對流層模型研究50-57
• 4.4.1 彈載導航接收機的對流層模型選擇50-52
• 4.4.2 算法實現(xiàn)和數(shù)據(jù)分析52-55
• 4.4.3 算法的實際項目應用55-57
• 第五章 結(jié)果與結(jié)論57-62
• 5.1 課題成果57-61
• 5.2 課題總結(jié)及展望61-62
• 參考文獻62-65
• 在學期間的研究成果65-66
• 致謝66

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