北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),目前發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量已達到28顆,預期于2020年全面建設完成。北斗系統(tǒng)具有多頻信號結(jié)構(gòu),采用了GEO、IGSO、MEO混合軌道星座,應用了長期穩(wěn)定性更優(yōu)的被動型氫原子鐘,相比于其他導航系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢,逐步成為我國星載接收機研究領(lǐng)域的熱點。在北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)即將建設完成的歷史機遇下,研制搭載于低軌皮納衛(wèi)星的低功耗高精度BDS導航接收機,對于保障我國航天任務具有十分重要的意義。本文的主要內(nèi)容與貢獻包括:(1)針對浙江大學皮星二號(ZDPS-2)任務搭載的浙江大學自研GNSS導航接收機存在的支持頻點少、功耗高、跟蹤通道數(shù)少等問題,結(jié)合皮納衛(wèi)星導航接收機設計的實際工程指標需求,在軟件設計層面設計并實現(xiàn)了支持北斗B1I、B3I導航信號的星載接收機。(2)使用賽靈思Kintex 7系列FPGA芯片作為星載接收機的基帶處理器芯片,提高了處理能力,降低了整機功耗。接收機在得到自定位結(jié)果的同時,實現(xiàn)了對偽距、載波相位等原始觀測量的高精度測量,并通過模擬器半實物仿真、室外場地測試等手段對接收機的各項指標進行了全面驗證。(3)為驗證原始觀測量的可靠性以及...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)
    1.2 星載GNSS接收機發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的內(nèi)容和指標要求
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 指標要求
    1.4 本文章節(jié)安排
2 接收機設計理論
    2.1 GNSS接收機測距與定位原理
    2.2 時間系統(tǒng)與坐標系統(tǒng)
        2.2.1 時間系統(tǒng)
        2.2.2 坐標系統(tǒng)
    2.3 北斗導航信號結(jié)構(gòu)及特點
        2.3.1 偽碼信號結(jié)構(gòu)
        2.3.2 D1、D2導航電文
        2.3.3 NH碼
    2.4 高動態(tài)對接收機設計的影響
    2.5 本章小結(jié)
3 接收機軟件設計
    3.1 捕獲器設計
        3.1.1 頻域并行捕獲算法
        3.1.2 捕獲器參數(shù)設計
        3.1.3 北斗特殊設計
        3.1.4 主要指標分析
    3.2 跟蹤環(huán)路設計
        3.2.1 碼環(huán)DLL
        3.2.2 鎖頻環(huán)FLL
        3.2.3 鎖相環(huán)PLL
        3.2.4 主要指標分析
    3.3 接收機功耗評估
        3.3.1 功耗評估
    3.4 本章小結(jié)
4 接收機系統(tǒng)測試
    4.1 模擬器測試平臺
        4.1.1 半實物仿真流程
    4.2 模擬器驗證結(jié)果
        4.2.1 原始觀測數(shù)據(jù)精度
        4.2.2 關(guān)鍵性能指標測試
    4.3 室外場地實測
        4.3.1 零基線實驗
        4.3.2 偽距觀測噪聲分析
    4.4 本章小結(jié)
5 星載BDS接收機實時定軌精度評估
    5.1 定軌理論基礎
        5.1.1 基本觀測模型
        5.1.2 偽距觀測誤差
        5.1.3 雙頻偽距組合
        5.1.4 GRAPHIC組合
        5.1.5 實時定軌算法
    5.2 半實物仿真驗證
        5.2.1 雙頻偽距組合仿真結(jié)果
        5.2.2 GRAPHIC組合仿真結(jié)果
    5.3 北斗三號實時定軌評估
        5.3.1 雙頻偽距組合仿真結(jié)果
        5.3.2 GRAPHIC組合仿真結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
作者簡介



本文編號：3765749