基于Matlab的数字中频GPS信号生成模型

精确的GPS信号生成器是测试与评价先进GPS接收机设计的重要分析工具。本文在中频GPS信号理论模型分析的基础上,用Matlab实现了一种数字GPS信号生成模型,它能够在数字中频上产生GPS接收信号,其中包含仿真的噪声和接收机时钟误差。与常规的GPS信号生成器(或模拟器)相比,这种模型设计灵活、易于使用,此外,模型构建涉及对GPS信号在接收机射频前端处理过程的仿真,从而为GPS接收机射频前端的设计提供了支持。     

GPS数字中频信号软件模拟器的研制

GPS数字中频信号软件模拟器主要为GPS接收机尤其是信号处理电路的设计测试提供仿真信号源，本文论述了其设计思想、技术途径、基本组成、功能和界面，给出了GPS数字中频信号的数学模型，着重分析了欠采样较之奈奎斯特采样所带来的不同以及接收机振荡源误差的影响，并总结了所设计的软件模拟器的特点和应用。     

GPS数字中频信号软件模拟器设计与实现

给出可配置高速GPS数字中频信号模拟软件的设计方案,该信号模拟器基于x86平台实现,模拟卫星端信号生成、信道传播模型和接收端的混频、采样过程,生成GPS L1数字中频信号,可以作为实地采集信号的替代,为导航接收机的设计验证工作提供便利.和对现有的软件导航信号模拟方案相比,提出的模拟器具有可配置性强、算法效率高、逼真度良好的特点.     

软件GNSS中频信号模拟器

由于具有结构灵活、开放性强以及成本低的优势,软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器可成为GNSS接收机设计验证的高效平台。面向GPS/Galileo组合系统,阐述了软件GNSS中频信号模拟器的架构与实现,主要功能模块包括卫星星座仿真、接收机轨迹生成、传播通道特性仿真(包括电离层模型、对流层模型、多径模型、干扰模型)、数字中频信号生成。最后,对这一信号模拟器所产生的GNSS信号(包括GPS L1 C/A,GalileoE1 CBOC)进行了验证。     

基于虚拟仪器技术的雷达信号模拟器设计．

为了解决采用DSP技术的雷达模拟器的硬件外围电路设计复杂、人机交互界面设计繁琐的问题,利用FPGA芯片控制能力强,设计灵活以及LabVIEw语言易于实现人机交互界面设计等优点,采用计算机结合NI公司的PCI-5640R数据收发中频卡,设计了雷达回波模拟器。利用Matlab仿真出线性调频、杂波、干扰等信号数据后,通过PCI总线把它们写入板卡的FPGA中,由FPGA控制时序,经D／A转换后将数据送出,从而实现雷达回波信号的模拟。实验结果表明,该模拟器具有良好的通用性和精确度,并且结构简单,使用灵活。该设计形式对于今后雷达信号模拟器模块化设计具有借鉴意义。     

基于ADSP21535的中频信号模拟器的设计

本文简要介绍了数字信号处理器ADSP21535的性能，并重点介绍了基于ADSP21535中频信号模拟器的设计。同时，简要给出了中频信号模拟器波形产生的软件实现方案，并对中频信号模拟器实际运行当中所遇到的问题进行了分析。     

基于VC++的GPS软件接收机设计

由于GPS软件接收机具有需要硬件资源极少、可移植性强、开发新算法成本低等诸多优点,成为了新一代GPS接收机研制的热点.完成了基于快速傅里叶变换(FFT)算法的卫星信号的捕获算法、基于混合载波跟踪环的载波跟踪和码跟踪算法、卫星星历数据的提取及卫星状态解算算法和伪距测量算法等算法的仿真验证,介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法和过程.该软件接收机可以输出各个通道跟踪到卫星信号的载波频率、伪码频率及伪距,卫星星历及卫星状态,接收机的位置、速度信息以及各种DOP值等诸多信息.最后,给出了所开发的GPS软件接收机在实际GPS数字中频信号下的定位结果.结果表明,该软件接收机的定位误差在20 m以内.该GPS软件接收机系统采用纯软件的方法实现了硬件GPS接收机数字中频信号后的所有功能,算法修改灵活,可为进一步研究GPS接收机的各种算法提供一种方便快捷的仿真平台.     

GPS射频信号源的设计与实现

在研究GPS信号结构的基础上,给出了GPS射频信号源的设计方案,并分模块进行了设计与实现.实验结果表明,基带/中频模块实现了GPS信号的BPSK调制和扩频调制,输出数字中频信号;射频模块实现了上变频功能,完成了信号的射频调制.     

GPS卫星信号仿真系统

在对GPS基本原理研究的基础上,研究了卫星信号的结构及产生方法,而且基于Matlab/Simulink仿真平台,对GPS卫星信号进行仿真实现,并对结果进行分析验证.     

高动态GPS中频信号仿真及验证

在研究在高动态条件下GPS软件接收机信号处理算法时,需要对高动态GPS数字中频信号进行仿真。本文在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,针对高动态载体接收的GPS信号深入研究,提出了一种高动态信号仿真方法,详细阐述了信号仿真的步骤,在MATLAB上实现了对GPS数字中频信号的仿真,最后在GPS软件接收机上验证了中频仿真信号。检验结果表明,本文提出的仿真方法可以为研究高动态GPS软件接收机算法提供可靠的信号源。     

MBOC信号模拟及其性能评估

在全球卫星导航系统的现代化框架中,MBOC调制信号是新近提出的一种调制方式,将成为GalileoE1OS和GPSL1C的候选信号,因而MBOC数字中频信号的产生对于新的导航信号结构的研究和新一代接收机的研制具有极其重要的意义。对MBOC信号的时域和频域特性进行了理论分析、对其产生方式进行了仿真验证。设计开发了相应的数字中频信号模拟器,生成了CBOC和TMBOC两种实现方式下的MBOC信号,并采用软件接收机进行了闭环测试,得到了预期的结果。     

基于Matlab/FlightGear的四旋翼无人机仿真实验平台设计

文章以六自由度四旋翼无人机模型为基础,设计并建立了基于FlightGear的仿真实验平台。该平台基于Matlab/Simulink实现无人机模型及控制系统的仿真设计,使用Statef low实现无人机起飞、轨迹跟踪飞行、返航、降落的模式切换,并与FlightGear进行对接,实现完整飞行场景下四旋翼无人机的三维实时可视化显示。     

基于AD9957的三通道中频模拟信号源

介绍了一种以AD9957为核心器件的、基于PCI总线、现场可编程门阵列（FPGA）和直接数字频率合成（DDS）技术的雷达中频模拟信号源,该信号源能实时地高精度模拟3个通道的具有复杂运动轨迹的目标及多种杂波,信号持续输出时间达200S。该系统的所有硬件都集中安装在一个工控机中,该系统的软件结合VC和Matlab共同开发,不仅用户界面友好,而且易于实现,还特别便于维护和复杂功能的扩充。仿真结果表明,该系统能够正确模拟目标的运动轨迹。最后给出了实际系统PD模式下回波信号频谱的测试结果。     

中频数字化接收机系统建模与仿真

对于中频数字化接收机,通常采用Matlab的可视化工具Simulink进行建模和仿真,功能模块都是调用Matlab的子函数来实现,因此系统模型与硬件实现会有一定的差异,导致仿真结果与实际性能不能完全一致。介绍采用Matlab语言编程实现中频数字化接收机的建模和仿真,使系统模型尽可能与真实的硬件平台相一致,仿真结果更接近实际情况。     

Matlab/Simulink在“电力系统暂态分析”中的应用

Matlab/Simulink在多种领域得到广泛应用，并逐渐被电力系统的研究者作为高效的仿真分析软件。本文对Matlab/Simulink在“电力系统暂态分析”中的应用进行研究：首先给出电力系统三相短路实例；再利用理论计算和软件仿真两种方法对该系统空载运行时变压器低压侧母线发生三相短路的暂态过程进行分析；并得到短路电流周期分量与冲击电流。结果表明，用该模型仿真得到的电流特性与理论计算一致，模型仿真与理论分析在电力系统暂态分析过程中起到了互相支撑的作用。     

基于模型参考自适应系统的感应电机控制

采用模型参考自适应法设计了无速度传感器矢量观测器。现以电压模型为参考模型,电流模型为可调模型,推算出速度信息,计算输出控制信号,实现了对感应电机的精确控制;通过Matlab／Simulink对其进行仿真、验证,结果表明,该系统对定子磁链观测精度高,速度估计准确,改善了电机的控制特性。     

基于GP2010的移动GPS射频前端设计

对GPS射频前端进行了研究与设计,实现了GPS信号射频到数字中频的转化过程。应用GP2010芯片设计出了符合要求的GPS射频前端,包括前端滤波器、低噪声放大器,以及中频滤波器。介绍测试系统的搭建,对实际制作的电路板进行调试,并得出测试结果,为后期基于FPGA实现GPS基带数字信号处理提供GPS数字中频信号,为自主设计GPS接收机奠定了基础。