avatar avatar 我的文献 卫星导航新体制信号跟踪技术研究与实现 作者 林鑫晖 单位 北京理工大学 导师 刘峰 关键词 卫星导航接收机; 新体制信号; 跟踪; BOC; FPGA
摘要
随着卫星导航事业的蓬勃发展,卫星导航定位系统在高科技战争和日常生活中发挥着越来越重要的作用。近年来各国纷纷开发自己的卫星导航系统,原本就并不宽裕的导航信号频段显得越来越拥挤。新一代卫星导航系统也对定位精度、抗干扰、抗多径、灵敏度等指标提出了更高的要求,为此提出了新的调制方式、新的导频信号和新的复用技术。新体制信号在带来了更高性能的同时也提升了接收机设备的设计复杂度。因此,研究卫星导航新体制信号跟踪技术,对新一代卫星导航接收机的发展有着很高的理论价值和重要的实际意义。本文围绕卫星导航系统新体制信号跟踪技术这一核心问题展开研究,基于MATLAB平台对新体制信号调制方式和跟踪技术进行仿真和分析;在此基础上,设计兼容新旧体制的信号跟踪配置方案;搭建了基于FPGA的新体制信号接收机平台,实现了新体制信号跟踪技术;并完成了跟踪性能指标的测试分析。本文的主要研究工作概述如下:(1)分析归纳了目前国内外卫星导航系统的发展现状,系统论述了BOC、MBOC、AltBOC等新体制信号的调制原理,重点针对目前常见的几种新体制信号跟踪方法,从信号能量损失、算法复杂度、适用性和跟踪性能方面进行了仿真分析和比较。(2)依据理论分析和仿真结果,设计了兼容新旧体制信号的跟踪技术配置方案。给出了方案的总体设计框图和针对不同体制信号兼容跟踪模式的通道结构图。(3)基于FPGA完成了新体制信号跟踪技术的硬件实现,给出了基于硬件描述语言的相关通道模块结构图和基于NiosII软核处理器的C语言软件程序流程图,将跟踪模块应用于新体制信号接收机,完成了多系统兼容互操作接收机项目的研制。(4)搭建了新体制信号接收机测试平台,测试了新体制信号跟踪技术的运行效果和性能指标,验证了该设计的实用性。
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