GNSS接收机信号处理技术研究开发平台的设计与实现

来源 :第一届中国卫星导航学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lso_oo00
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随着GNSS现代化的进程,一些新技术被引入导航系统中,使得导航接收机的性能向着高灵敏度、高动态、高精度的方向发展.在新技术中,导频通道的出现为接收机提供了一路没有调制导航电文的通道.该通道允许接收机在跟踪卫星信号时,采用更长时间的预检测积分,从而获得更大的扩频增益,实现接收机对于弱导航信号的跟踪.另外,更多的新系统、新信号在投入到导航领域中,单一系统的接收机已经无法满足导航需求,于是多系统联合跟踪技术受到了广泛的关注.但是,长时间的预检测积分使得传统跟踪环路变得不稳定,而多系统信号的融合对于传统接收机结构又是个挑战.总体而言,传统接收机已经无法适应以上新技术的发展.本文将设计用于研究跟踪新技术的平台:首先对接收机跟踪部分建立数学模型,分析各模块之间信号和噪声的传递关系,研究长时间预检测积分对于跟踪环路的影响.在此基础上搭建软件仿真平台和实时硬件平台.最后,给出一些平台测试结果.本文的特点在于所构建的数学模型为跟踪部分的新算法设计、多信号融合等提供了理论的基础;软件平台为接收机整体的仿真及性能调试等提供了便捷的实现方式;硬件平台的实时性、真实性为新技术、新算法的实现提供了有力的保障.
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本文介绍一般的阳台类型,介绍了不同的朝向适宜栽种的植物类型.选用典型的南向阳台为实验对象,将一个房间的阳台做绿化处理,一个房间的阳台不做处理,两组对照,得出绿化过的阳台对室内的温湿度有降温增湿的效果.科学简化模型,进行数值模拟,用实验结果验证模拟的准确度.在模型得到实验验证的基础上,对三种典型的阳台绿化形式进行数字模拟,得出悬挂式的绿化形式效果最优.在实验和模拟的基础上对阳台绿化做了展望.
阐述了时间信号与频率信号在传输过程中的特点、光纤传递时间频率的优越性.介绍了自行研制的光纤时间传递专用高速数字调制解调器和高分辨率时间间隔计数器的性能指标,并将这两种设备在100km光纤开路时间传递实验中得以应用和验证.结果显示,100km光纤传输的时间延迟:494413.487;不确定度uA:74.9ps;标准偏差RMS(测量精度):75.0ps.传输频率稳定度:3.11E-11/s;1.75E
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本论文首先介绍了各个GNSS系统的系统时间概况,在解决各GNSS互操作问题上,精确确定它们间的系统时间差是个关键.讨论了GNSS系统时间偏差(以下简称时差)测量原理.在此基础上,讨论了GNSS系统时差测量的方法.给出了GNSS系统时差监测与预报的总体设计方案.在此基础上建立了一个GNSS系统时差测量试验平台,给出了初步的软件试运行界面以及数据平滑处理结果.最后讨论了有待于进一步做的工作.
随着Compass,Galileo系统的建设与发展,系统兼容性成为信号体制设计的重要考虑因素,同时也成为当前的一个热点问题.本文首先介绍了卫星导航系统间兼容性分析方法;然后以此为基础分析了Compass系统与其它GNSS系统间信号的干扰大小,比较了系统内和系统间的干扰影响.
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研究了GNSS中长基线分米级快速定位,其基本思想是:利用模糊度已固定的两个宽巷载波相位观测量,计算出消电离层的虚拟伪距;然后利用噪声较小的载波相位对噪声较大的虚拟伪距进行平滑处理,提高观测值精度;最后利用Kalman算法进行长基线分米级定位.计算分析表明,中长基线情况下,该方法半分钟就可固定模糊度,一两分钟就可达到分米级定位精度.
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卫星导航系统在诸多不同领域内的广泛应用使得其在不同应用环境条件下服务性能的适应性逐渐成为民用用户普遍关心的问题之一,同时也是美军及其盟军在阿富汗和伊拉克战场上亟需解决的问题之一.在对卫星导航系统精度性能评估模型进行简要分析的基础上,根据可视卫星的方位角分布密度提出了几种典型的可视空间受限应用条件,以GPS目前的星座为例,对中纬度观测点在几种受限条件下的定位精度及其可用性进行了定量计算和比较,结果表