發(fā)布時間：2017-08-20 07:07

  本文關(guān)鍵詞：基于BOC族新體制導(dǎo)航信號質(zhì)量評估技術(shù)研究及實現(xiàn)

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【摘要】：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程,以二進(jìn)制偏移載波(Binary Offset Carrier,BOC)信號為代表的新體制導(dǎo)航信號不斷被提出和應(yīng)用,以解決導(dǎo)航頻段越來越擁擠及導(dǎo)航各系統(tǒng)間信號相互干擾的問題,同時彌補(bǔ)傳統(tǒng)調(diào)制方式定位精度、抗干擾性及抗多徑性能的不足。另一方面,在導(dǎo)航系統(tǒng)中信號評估技術(shù)是衛(wèi)星導(dǎo)航信號質(zhì)量監(jiān)測的重要手段,是確保衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作以及定位發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障的重要保障。對于BOC族新體制信號,傳統(tǒng)信號的監(jiān)測與評估技術(shù)已不再適用。因此,本文面向BOC族新體制導(dǎo)航信號,開展導(dǎo)航信號的同步技術(shù)以及信號評估技術(shù)的研究和實現(xiàn)工作。本文主要針對GPS的L1C頻點(diǎn)的BOC和TMBOC信號以及伽利略系統(tǒng)中E5頻點(diǎn)的Alt BOC信號展開對信號捕獲、跟蹤及質(zhì)量評估技術(shù)的研究,并且在FPGA上對上述技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn),同時完成上位機(jī)的設(shè)計并將跟蹤性能指標(biāo)參數(shù)通過串口發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行長時間連續(xù)監(jiān)測。首先本文簡單介紹了GPS和伽利略系統(tǒng)的發(fā)展以及導(dǎo)航監(jiān)測技術(shù)的相關(guān)背景與研究現(xiàn)狀,并給出了本次設(shè)計中各導(dǎo)航質(zhì)量監(jiān)測信息的指標(biāo)要求。接著描述了BOC信號、TMBOC信號以及Alt BOC信號的組成結(jié)構(gòu)、調(diào)制原理和相關(guān)特性。然后介紹了基于BOC族中各信號特征相對應(yīng)的捕獲和跟蹤方法,以及BOC同步技術(shù)中最常用的ASPeCT算法和BPSK-like算法,同時描述了各個監(jiān)測指標(biāo)對應(yīng)的監(jiān)測方案與評估方法。在前面理論分析和仿真的基礎(chǔ)上,接著分析了關(guān)于BOC族信號的監(jiān)測接收機(jī)在FPGA上的實現(xiàn),詳細(xì)介紹了捕獲和跟蹤中各功能模塊的實現(xiàn)。最后,介紹了上位機(jī)軟件的實現(xiàn),以及嵌入式評估平臺與上位機(jī)軟件之間基于串口通信的傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議,通過對接收到的各監(jiān)測信號處理后實時畫出波形來實現(xiàn)進(jìn)行長時間連續(xù)監(jiān)測,并給出了在監(jiān)測接收機(jī)調(diào)試中的測試結(jié)果。根據(jù)對測試結(jié)果的分析,本設(shè)計已基本滿足了導(dǎo)航質(zhì)量監(jiān)測與評估技術(shù)指標(biāo)的要求。本文對于BOC族導(dǎo)航信號監(jiān)測技術(shù)的研究與評估平臺的實現(xiàn),對于我國新一代的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展與研究具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)航 BOC信號 信號評估
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 縮略詞表13-14
• 第一章 緒論14-19
• 1.1 研究概述14-16
• 1.2 研究狀況16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 BOC族導(dǎo)航信號19-27
• 2.1 BOC族調(diào)制的基本原理19-20
• 2.2 BOC(m, n)調(diào)制20-23
• 2.2.1 信號定義20-21
• 2.2.2 功率譜及自相關(guān)曲線21-23
• 2.3 TMBOC(6, 1, 4/33)調(diào)制23-24
• 2.3.1 信號定義23
• 2.3.2 功率譜及自相關(guān)曲線23-24
• 2.4 Alt BOC(15, 10)調(diào)制24-26
• 2.4.1 信號定義24-25
• 2.4.2 功率譜及自相關(guān)曲線25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 監(jiān)測技術(shù)及基帶算法研究27-55
• 3.1 中頻信號模型27
• 3.2 BOC族導(dǎo)航信號捕獲算法研究27-35
• 3.2.1 多普勒頻移27-28
• 3.2.2 擴(kuò)頻碼相位估計28-33
• 3.2.3 捕獲流程33-35
• 3.3 BOC族導(dǎo)航信號跟蹤算法研究35-45
• 3.3.1 跟蹤環(huán)路35-36
• 3.3.2 碼跟蹤環(huán)36-43
• 3.3.3 載波跟蹤環(huán)43-45
• 3.4 監(jiān)測相關(guān)性能指標(biāo)算法研究45-53
• 3.4.1 偽距監(jiān)測方案及性能分析45-49
• 3.4.2 載波相位監(jiān)測方案及性能分析49
• 3.4.3 功率監(jiān)測方案及性能分析49-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基帶算法的FPGA實現(xiàn)55-76
• 4.1 系統(tǒng)總體描述55-57
• 4.2 捕獲模塊的FPGA實現(xiàn)57-69
• 4.2.1 本地載波發(fā)生器57-58
• 4.2.2 本地碼及BOC信號發(fā)生器58-60
• 4.2.3 并行碼相位搜索60-65
• 4.2.4 板級調(diào)試65-69
• 4.3 跟蹤模塊的FPGA實現(xiàn)69-74
• 4.3.1 延遲擴(kuò)頻碼及BOC信號發(fā)生器69
• 4.3.2 環(huán)路鑒相器69-72
• 4.3.3 環(huán)路濾波72
• 4.3.4 板級調(diào)試72-74
• 4.4 信號質(zhì)量評估接口74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 上位機(jī)的實現(xiàn)與系統(tǒng)測試76-86
• 5.1 上位機(jī)與嵌入式平臺的接口邏輯76-78
• 5.1.1 數(shù)據(jù)接口76
• 5.1.2 傳輸數(shù)據(jù)格式76-77
• 5.1.3 串口通信77-78
• 5.2 上位機(jī)軟件設(shè)計78-81
• 5.2.1 控制邏輯78-80
• 5.2.2 數(shù)據(jù)處理80
• 5.2.3 視圖顯示80-81
• 5.3 板級測試81-85
• 5.3.1 各指標(biāo)功能測試81-82
• 5.3.2 長時間連續(xù)測試82-84
• 5.3.3 測試結(jié)果分析84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第六章 結(jié)束語86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 在學(xué)期間取得的與學(xué)位論文相關(guān)的研究成果91-92

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：705199