【摘要】：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時的為大規(guī)模用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時等服務(wù),并具有短報文通信能力。根據(jù)現(xiàn)有的戰(zhàn)略部署和規(guī)劃,預(yù)計于2020年左右,我國將完成以35顆“北斗二代”導(dǎo)航衛(wèi)星為主體的整體星座構(gòu)建。在定位信息解調(diào)過程中,北斗接收機(jī)作為衛(wèi)星信號處理的載體不可或缺且意義重大,其不僅緊密銜接了用戶體驗(yàn),更為北斗系統(tǒng)的功能優(yōu)化提供了很多參考意見。本文以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹和北斗接收機(jī)工作原理為基礎(chǔ),研究工作主要包括兩方面的內(nèi)容,第一方面是北斗接收機(jī)跟蹤環(huán)路的改進(jìn)和設(shè)計;第二方面是北斗接收機(jī)組網(wǎng)應(yīng)用研究。在北斗接收機(jī)基帶數(shù)字處理模塊運(yùn)算中,衛(wèi)星多徑信號會使調(diào)制到導(dǎo)航信號上的測距碼和導(dǎo)航數(shù)據(jù)失真,造成載波的相位發(fā)生畸變,使得測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量降低,甚至導(dǎo)致接收機(jī)環(huán)路失鎖。為解決特定環(huán)境中衛(wèi)星多徑干擾的問題,文中提出了循環(huán)跟蹤環(huán)路的設(shè)計思想,接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號經(jīng)射頻前端處理和數(shù)字下變頻處理得到衛(wèi)星中頻信號,在基帶信號處理模塊通過二次跟蹤的機(jī)制完成衛(wèi)星多徑信號的抑制,進(jìn)而提高接收機(jī)的定位精度。同時,綜合標(biāo)量跟蹤算法、矢量跟蹤算法的優(yōu)勢,提出了基于標(biāo)量和矢量架構(gòu)的北斗接收機(jī)跟蹤環(huán)路設(shè)計,將矢量跟蹤部分的輸出信息定義為主信息,標(biāo)量輸出定義為輔信息;然后主信息和輔信息一起輸入鑒別器,進(jìn)行鑒別判斷運(yùn)算,利用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對輸出信息進(jìn)行解算,有效的提高環(huán)路的工作性能。在接收機(jī)組網(wǎng)應(yīng)用研究中,借鑒群智感知的原理,利用信息共享的方法,提出基于云端數(shù)據(jù)處理的北斗接收機(jī)簡單組網(wǎng)方法,在信息共享的同時提高定位接收機(jī)的定位精度。
[Abstract]:Beidou Satellite Navigation system is a global satellite navigation system developed by China. It can provide high precision, high reliability positioning, navigation, timing and other services to large scale users all the time. And has the ability of short message communication. According to the existing strategic deployment and planning, it is expected that China will complete the overall constellation construction with 35 "Beidou second generation" navigation satellites as the main body in 2020 or so. As a carrier of satellite signal processing, Beidou receiver is indispensable and significant in the demodulation process of positioning information. It not only closely connects with the user experience, but also provides a lot of reference suggestions for the function optimization of Beidou system. Based on the introduction of Beidou satellite navigation system and the working principle of Beidou receiver, this paper mainly includes two aspects: the first is the improvement and design of Beidou receiver tracking loop; The second aspect is the application research of Beidou receiver networking. In the operation of the baseband digital processing module of the Beidou receiver, the satellite multipath signal will make the ranging code and navigation data modulated on the navigation signal distorted, resulting in the distortion of the carrier phase and the quality of the measurement data. Even cause receiver loop to lose lock. In order to solve the problem of satellite multipath interference in special environment, the design idea of cyclic tracking loop is presented. The satellite signal received by receiver is processed by RF front-end processing and digital down-conversion processing to obtain satellite intermediate frequency signal. In the baseband signal processing module, the satellite multipath signal is suppressed by the mechanism of secondary tracking, and the positioning accuracy of the receiver is improved. At the same time, combining the advantages of scalar tracking algorithm and vector tracking algorithm, a design of Beidou receiver tracking loop based on scalar and vector architecture is proposed. The output information of vector tracking part is defined as the main information and the scalar output is defined as auxiliary information. Then the main information and the auxiliary information are input into the discriminator together, and the discriminant judgment operation is carried out, and the output information is solved by using the extended Kalman filter algorithm, which effectively improves the working performance of the loop. In the research of receiver networking application, using the principle of group intelligence perception and the method of information sharing, a simple network method of Beidou receiver based on cloud data processing is proposed, which can improve the positioning accuracy of the location receiver while sharing information.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN967.1

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本文編號：2154177