北斗终端的现状及发展趋势浅谈

本文介绍了全球卫星导航系统研究现状和发展趋势,分析了卫星导航系统的市场需求和应用前景,并指出卫星导航接收机向多模化、芯片化等方向发展的必然趋势。     

卫星导航接收机技术发展趋势分析

面对多种卫星导航系统共存的局面和高性能应用平台的需求,多系统多模导航接收机成为接收机发展的主要方向。本文从卫星导航系统在各种军事和民用系统中应用的重要性出发,分析国内外卫星导航接收机发展现状和趋势,提出我国卫星导航接收机相关技术在未来几十年的发展的体系框架和思路。     

增强型卫星导航接收机的定位模型

针对某卫星导航定位系统，着重研究了建立增强型接收机多模定位数学模型的方法，并讨论了定位解算的步骤。分析表明，该数学方法对所研制的无源接收机是实用的，经仿真试验证明是可行的，可大大提高增强型卫星接收机导航定位的可靠性。     

中国第二代卫星导航系统重大专项标准发布

中国卫星导航系统管理办公室北斗卫星导航系统网站发布消息,根据中国卫星导航系统管理办公室“关于发布《北斗卫星导航术语》等17项北斗专项标准的公告”,下列获批的17项北斗专项标准予以公布. BD 110001-2015《北斗卫星导航术语》、BD 410001-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式》、BD 110002-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(一)》、BD 410003-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(二)》、BD 410004-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机导航定位数据输出格式》、BD 420001-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机射频集成电路通用规范》、BD 420002-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型OEM板性能要求及测试方法》、BD 420003-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型天线性能要求及测试方法》、BD 420004-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航型天线性能要求及测试方法》、BD 420005-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航单元性能要求及测试方法》、BD 420006-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)定时单元性能要求及测试方法》、BD 420007-2015《北斗用户终端RDSS单元性能要求及测试方法》、BD 420008-2015《北斗/全球卫星系统(GNSS)导航电子地图应用开发中间件接口规范、BD 420009-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型接收机通用规范》、BD 420010-2015《北斗/全球导航设备通用规范》和BD 420011-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)定位设备通用规范》,以及BD 420012-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)信号模拟器性能要求及测试方法》等.     

在多模卫星导航接收机中集成IRNSS

IRNSS(Indian Regional Navigation Satellite System)是印度独立开发的区域卫星导航系统， 由 3 颗 GEO(Geostationary Orbit)卫星和 4 颗 IGSO(Inclined Geo-synchronous Orbit)构成，目前已经发射 3 颗卫星，整个系统预计于 2015 年建成。IRNSS 建成之后将对南纬 30°至北纬 50°、东经 30°至东经 130°的区域提供准确的定位服务，集成 IRNSS 的多模卫星导航接收机将对上述区域的用户带来更好的服务。本文描述了 IRNSS 卫星星座、信号特点、调制方式，分析了 IRNSS 的 SPS 信号与其他卫星导航系统信号的差别，给出了在多模导航接收机芯片上集成 IRNSS 的方式。     

GNSS接收机发展趋势与研究思路分析

GNSS接收机是卫星导航系统的重要组成部分,在新一代的全球卫星导航系统中,有着举足轻重的作用。本文阐述了GNSS系统和接收机的发展现状,指出多系统兼容、室内定位应用、高精度定位、软件无线电技术是GNSS接收机的发展趋势。最后,分析了我国卫星导航系统建设过程中对接收机的研制需求,阐述了GNSS接收机研制开发的一般思路。     

卫星导航接收机技术的发展趋势

近三十年来,以GPS为代表的卫星导航系统的应用领域不断地扩展,与卫星导航应用产业相伴的卫星导航接收机也在不断地发展变化之中,技术进步之快,品种类型之多,功能性能之齐全,真是不胜枚举。据不完全统计,全球的卫星导航接收机型号约为600余种,年销量达千万台,已形成一个蓬勃发展的产业。从近期的发展趋势看,卫星导航接收机技术呈现如下的若干特点：一、GNSS兼容接收机是技术发展的大趋势当前和今后的若干年内,卫星导航系统的发展将经历从GPS时代向GNSS(全球卫星导航系统)时代的转变,即由主要依赖GPS系统向GPS Galileo(伽利略系统) 其他系统的多系统并存的局面转化,尤其是Galileo的最终完成部署将预示着GNSS时代的正式开始。由于GNSS在可用性、连续性和完好性方面的保障远比单一GPS好,所以     

军用卫星导航接收机现状及发展趋势

本文总结了GPS接收机在军事应用上的优点及不足,并探讨了军用卫星导航接收机技术的发展趋势。详细介绍了多模卫星导航接收机系统的兼容与互用技术、抗干扰滤波技术、环路滤波技术、组合导航技术、以及相对定位技术,并对相关卫星导航接收机新技术进行了总结和展望。     

借北斗系统东风 做优质产品服务——天宝(Trimble)公司高层访谈

今年5月中旬,美国天宝导航有限公司(Trimble)在武汉举办的"第四届中国卫星导航学术年会"上亮相,展示了新推出的兼容中国北斗卫星导航系统的全球卫星导航系统(GNSS)接收机固件,引起了业内人士的关注。日前,该公司总裁兼首席执行官柏士文(Steven W.Berglund)先生、天宝公司中国区总经理陈朝晖先生,共同接受了本刊记者的采访。柏士文     

探讨北斗卫星导航接收机跟踪环技术设计与分析

文章主要针对北斗卫星导航接收机跟踪环技术进行分析,首先就北斗卫星导航系统组成以及北斗卫星导航接收机工作原理进行分析,在分析的基础上提出多径效应问题,针对多径效应提出北斗卫星导航接收机循环跟踪环技术,希望提高导航定位精度。     

多模GNSS接收机中BCH(15,11,1)并行解码算法

北斗卫星导航系统B1信号使用BCH(15,11,1)编码,其空间信号接口控制文件提供的解码器由反馈移位寄存器组成,需要多个时钟周期解码,且与其他卫星导航系统解码结构不兼容.为此推导了BCH(15,11,1)的监督矩阵和校正子,设计了仅使用组合逻辑构成的解码器.仿真结果表明该解码器能够在一个时钟周期内完成解码,实现和操作都更简单,且与GPS、GLONASS卫星导航系统的解码器结构一致,简化了多模卫星导航接收机的解码设计.     

基于USRP平台的高灵敏度GNSS接收机算法研究

全球卫星导航系统正在不断发展,卫星接收机性能直接影响着导航定位的精确度。针对传统硬件接受机算法固定,灵活性不足的问题,文中进行了基于USRP(Universal Software Radio Peripheral)平台的全球卫星导航系统接收机研究。通过USRP平台对卫星信号进行中频采样及模数转换,然后在MATLAB软件中实现信号的捕获、跟踪和定位。针对微弱信号难以捕获的问题,在捕获算法中进行了信号的叠加操作,改进捕获判定方式,优化了傅里叶细化频率的方法。由于USRP无法产生整数倍码率的采样频率,导致相位误差产生进而影响伪距估计,所以对伪距估计算法进行了优化以提高定位精度。通过卫星定位实验对接收机性能进行验证,MATLAB中的实验结果表明,接受机灵敏度得以提高,定位精度满足要求。     

增强型卫星导航接收机定位模型的探讨

针对我国自行研制的卫星定位系统，本文着重研究了建立增强型接收机多模定位数学模型的方法，并讨论了定位解算的步骤，分析表明，该数学方法对所要研制的无源接收机是实用的，可大大提高增强型卫星接收机导航定位的可靠性。     

开放式多模导航接收机设计

单北斗或GPS导航接收机以及传统整体式的设计已不能满足当前导航接收机在不同领域的深入应用,具有高效、可靠、可控的深度开发能力的多模导航接收机设计是推进北斗导航应用的重要因素.以自主研发的多模导航为核心,结合未来导航终端发展技术特点,提出一种基于组件设计方法的开放式多模导航接收机,对多模兼容及开放式设计方法展开研究并建立接收机开发流程.内容包括:首先,分析多模导航SoC及接收机开发原理;其次,阐述基于组件的开放式多模导航接收机设计,并提出针对不同硬件平台的多层次软件开发流程;然后详细介绍以算法为核心的组件设计关键技术及可配置开发方法;最后,总结并验证实现该开放式多模导航接收机,提出下一步研制重点.     

一种有效的辅助北斗接收机的捕获策略

随着在微弱卫星信号环境下应用需求的增长以及对首次定位时间和定位精度的要求,一种高性能的卫星定位技术——辅助型全球卫星导航系统(A-GNSS)定位技术成为导航领域的研究热点。文中针对中国自主研发的北斗导航系统,结合A-GNSS的3GPP标准,提出一种辅助型北斗(A-BD)接收机的捕获策略。针对北斗的非地球同步轨道卫星(NGEO卫星),给出两种可行的捕获算法:辅助北斗NGEO卫星线性捕获算法和辅助北斗NGEO卫星并行码相位捕获算法。仿真表明在捕获相同灵敏度卫星信号的前提下,辅助北斗NGEO卫星线性捕获算法所需要的数据长度相对较长但算法复杂度相应降低。     

基于故障树分析GNSS接收机伪距分层方法研究

随着全球卫星导航系统的快速发展,导航定位服务技术越来越成为人们智能生活中不可或缺的部分,特别是高精度的定位技术更是如此。本文从北斗广域分米级系统出发,针对 GNSS 接收机对不同卫星伪距间存在伪距分层现象,采用故障树分析方法,通过问题排查,提出了一种伪距偏差修正值的方法,结果显示该方法对伪距分层具有较明显弱化效果。     

基于软件无线电架构的多模导航SoC芯片设计

当前多个全球卫星导航系统（GNSS）信号的频率及体制不同,传统的基于超外差或低中频架构的无线接收机需要在模拟域通过复杂的模拟电路进行下变频、滤波、放大、模数转换等信号处理,且需要多个模拟通道来处理多模信号,这给多模导航一体化SoC芯片的设计带来了极大的挑战。针对上述情况,文中基于模拟最小化、数字最大化的思想,通过芯片内部集成高增益射频放大器、低功耗的高速模数转换器、低抖动的时钟锁相环以及数字信号处理的基带处理及CPU电路,创新性地提出一种基于软件无线电架构的多模导航SoC芯片。然后,进行55 nm CMOS工艺电路设计、版图设计、仿真及硅流片验证。测试结果表明,文中的SoC芯片具备多模导航功能,定位精度可达到2.5 m,授时精度为55.9 ns,测速精度为0.06 m/s,功耗为81 mW,芯片面积大小为6 230μm×4 480μm。所提出的多模导航SoC芯片与市场主流产品性能相当,可满足导航系统需求。     

多模GNSS伪码相关干扰机设计

在信息化战争中,多模卫星导航系统具有三维立体的更加精确的导航和定位能力。通过遏制敌方多模卫星导航系统的正常工作,对战争的胜利起着很重要的作用。本文设计了一种多模GNSS伪码相关干扰机,其利用与C/A码相似的伪码作为干扰信号,使多模GNSS接收机不能正确解调卫星信号,以使其失效。通过分析多模GNSS卫星导航系统的信号特点,设计伪码相关干扰信号,并进行了理论分析,表明使用伪码相关干扰信号所需功率较小。利用DDS芯片和单片机实现了多模GNSS伪码相关干扰机,通过试验验证,该多模GNSS伪码相关干扰机操作简单、干扰效果良好。     

高朋满座，高瞻远瞩，人间5月话“导航”

目前全球卫星导航系统处于竞相发展的态势。到2020年,全球将形成四大卫星导航系统并存的局面,包括美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯全球卫星导航系统（GLONASS）、中国北斗卫星导航系统以及欧盟“伽利略”系统。其中,北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,能提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。     

多体制转发式卫星导航信号源的总体设计

为解决机载接收机无法正常接收真实卫星导航信号的问题,提出了一种多体制转发式卫星导航信号源的总体设计方案,并分析了涉及的关键技术。采用"接收机+发射机"的原理,通过对卫星导航信号接收、解扩解调、抗干扰、频率变换、调制扩频和放大等处理,实现信号的转发。该方案支持当前全球多种主流卫星导航系统体制,例如GPS、BDS和GLONASS等信号,实际试验证明了其有效性。该技术方案还可用于导航设备研制、调试和通信导航的集成验证等特殊场景。