avatar avatar 我的文献 GPS卫星导航信号仿真研究 作者 杨腾飞 单位 浙江理工大学 导师 高法钦 关键词 GPS(Global Positioning System); 信号体制; 信号源; BOC(10,5); 信号捕获
摘要
GNSS卫星信号模拟器能够模拟不同传播环境下的卫星信号,可以根据用户接收机的运动状态,精确模拟到达接收机天线的卫星信号,是研究GNSS系统和信号接收机的重要实验仪器。卫星导航信号的研究是开发设计卫星信号仿真模拟器的基础,本文采用BPSK和BOC两种调制方法仿真GPS卫星信号,并对其展开研究。主要研究内容和方法如下:首先,GPS卫星导航信号的研究需要理解GPS系统和导航定位原理,卫星信号的仿真需设置各种卫星参数。本文着重对卫星位置、信号误差源、延时参数、载体状态以及可见星分布等参数进行分析,给出卫星空间位置推算过程和信号播发途中各种误差模型计算。为解决卫星对于接收机可见性问题,提出一种计算载体姿态影响下的可见卫星选择模型,尽可能精确的仿真接收机接收的卫星信号。其次,基于对GPS卫星信号的分析,利用MATLAB对GPS卫星信号进行仿真研究,重点研究BOC调制信号。在对BPSK调制信号和BOC调制信号的性能比较研究中,从信号频谱偏移、信号带宽、信号相关性等方面研究两种体制信号的频带利用、抗噪声和抗多径性能;通过对信号谱分离系数的分析和采用非相干超前减滞后处理法分别对BOC体制信号的兼容性和码相位测量均方误差进行研究。研究表明,BOC(10,5)调制信号具有频带宽、抗噪声和多径干扰性能强、兼容性好、码测量误差小等特性,在现代GPS卫星信号中有着不可替代的优势和作用。最后,设计程序仿真分析了BPSK和BOC信号,并给出仿真流程。使用软件接收机对生成的中频信号进行接收捕获测试,从时域、频域和捕获灵敏度等方面分析仿真信号的特性和实验成果。实验结果表明,BOC(10,5)信号在频段复用、抗信道噪声、主频信号捕获、码测量误差以及捕获精度上都符合新体制卫星信号的要求。
下载 cnki {{liketext}}
©2020 - iData {{ message }} 关闭