當(dāng)前,全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用已成為日常生活中必不可少的一部分,如車載導(dǎo)航、行人定位等。傳播空間中的導(dǎo)航信號容易受到周圍環(huán)境的影響,導(dǎo)致接收信號的整體質(zhì)量下降,且不同類型場景下的信號質(zhì)量存在較大差異,從而降低了導(dǎo)航接收機(jī)的整體性能。因此,需要研究導(dǎo)航信號各項(xiàng)特征的具體分布,以輔助接收機(jī)算法的研發(fā)和測試。在當(dāng)前應(yīng)用中,通常采用導(dǎo)航信號模擬器來調(diào)節(jié)信號的各項(xiàng)特征參數(shù)值,從而研究信號干擾特征對定位精度的具體影響。然而,當(dāng)前模擬器中的信號特征模型大多采用通信衛(wèi)星信號的相關(guān)研究,其與真實(shí)導(dǎo)航信號的特征無法完全一致,尤其是導(dǎo)航應(yīng)用中所獨(dú)有的參數(shù),如多徑延時等。為了研究實(shí)際應(yīng)用中導(dǎo)航信號的詳細(xì)特征,需要通過大量采集各類型場景下的真實(shí)衛(wèi)星信號進(jìn)行分析。因此,需要研究面向多場景的真實(shí)導(dǎo)航信號特征分析技術(shù),從而得到各類場景下導(dǎo)航信號的實(shí)際特征分布。面向多場景的真實(shí)導(dǎo)航信號分析技術(shù)研發(fā)主要包含兩類技術(shù)指標(biāo),即分析結(jié)果的真實(shí)性和全面性。針對真實(shí)性問題,需要保證所提取的信號特征參數(shù)值足夠精確,且能夠代表相應(yīng)的場景類型。其中的難點(diǎn)在于降低非環(huán)境因素對信號參數(shù)的影響,并對大量采集的信號數(shù)據(jù)按場景類型進(jìn)行正確分類。針對全... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

真實(shí)導(dǎo)航信號樣本數(shù)據(jù)采集平臺Fig.2-1Signalsamplescollectionandcalibrationplatform

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文面向復(fù)雜城市環(huán)境的衛(wèi)星導(dǎo)航信號特征統(tǒng)計分析研究圖2-3位置標(biāo)定結(jié)果內(nèi)符合精度測試Fig.2-3Innerconformityaccuracyoftrajectorycalibrationresult中頻信號采樣器和導(dǎo)航天線的主要參數(shù)如表2-1所示，可以看出該采集設(shè)備具有較高的采樣率，且接收天線的增益較高。其能夠記錄更多的信號細(xì)節(jié)信息，并保證采集設(shè)備對信號特征參數(shù)不會造成過大的影響，有利于參數(shù)特征的精確提齲另外，其可以同時采集GPSL1頻點(diǎn)和北斗B1頻點(diǎn)的信號數(shù)據(jù)。表2-1信號采集平臺設(shè)備參數(shù)Table2-1Configurationparametersofsignalrecordingplatform信號采樣器導(dǎo)航天線信號類型BDSB1&GPSL1極化方式右旋圓極化采樣率62MHz增益5.5dBi采集帶寬20MHz方向性水平全方向量化位寬8bit軸比<2.0dB—15—

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文面向復(fù)雜城市環(huán)境的衛(wèi)星導(dǎo)航信號特征統(tǒng)計分析研究2.2導(dǎo)航軟件接收機(jī)功能設(shè)計與驗(yàn)證2.2.1接收機(jī)總體框架在本文的研究實(shí)驗(yàn)中，其首先利用一個衛(wèi)星中頻信號采樣器來采集真實(shí)衛(wèi)星信號，并以數(shù)字中頻數(shù)據(jù)形式存儲。因此，所開發(fā)的導(dǎo)航軟件接收機(jī)主要用于處理中頻衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)，其總體框架如圖2-4所示。該框架共包含控制模塊、信號處理模塊和交互界面三個主模塊，其中控制模塊用于數(shù)據(jù)預(yù)處理和算法策略制定，信號處理模塊用以實(shí)現(xiàn)捕獲、跟蹤、星歷解算和定位等功能，交互界面則用于顯示處理結(jié)果和軟件參數(shù)配置選項(xiàng)[95][96][97]。圖2-4導(dǎo)航軟件接收機(jī)整體框架Fig.2-4OverallframeworkoftheGNSSsoftwarereceiver在控制主模塊中，中頻信號數(shù)據(jù)由數(shù)字信號采樣器采集得到，星歷等輔助信息可通過網(wǎng)絡(luò)下載或先前歷元的數(shù)據(jù)處理計算得到，軟件參數(shù)配置由用戶界面輸入得到。數(shù)據(jù)預(yù)處理中心將判別上述信息的可用性并執(zhí)行預(yù)處理計算，從而保證控制中心能夠選擇合適信號處理算法策略。當(dāng)信號處理主模塊得到控制中心的指令后，將對相應(yīng)衛(wèi)星信號執(zhí)行捕獲或者繼續(xù)跟蹤鎖定等操作。星歷解算子模塊則通過星歷信息解碼、衛(wèi)星狀態(tài)計算、偽距測定等操作來得到定位所需的各個觀測量。最終，由測速與定位子模塊來計算終端的速度和位置信息，并將所需信息傳遞給用戶界面。圖2-4表明，導(dǎo)航信號的特征參數(shù)值將通過信號處理主模塊中的各步驟計算—16—

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3614961