多星座卫星导航接收机跟踪通道结构改进

可用卫星数量的大幅增加使得传统的并行通道结构很难满足多星座卫星导航接收机的设计需求。为了减少电路规模和功耗,提出了一种通用的相关器跟踪结构,其可以跟踪GPS(Global Positioning System)/BDS(BeiDou Navigation Satellite System)/GLONASS(Global Navigation Satellite System)3种卫星信号。该电路通过预先存储中频数据、提高相关器工作频率的方法,充分利用了每个通道的效能。这种时分复用的电路改进方法可以实现大量等效并行通道。65 nm工艺下的实验结果表明,该结构在电路资源和功耗方面优于传统结构。FPGA(Field Programmable Gate Array)的验证结果进一步证明了该电路结构的有效性和正确性。     

基于预检测通道的新体制GNSS信号捕获方法

以二进制偏置载波调制(Binary Offset Carrier,BOC)信号为主体的新体制全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号接收基带处理技术已成为未来卫星导航接收机设计的重要内容。针对该类信号由频谱主瓣分离特性与自相关函数多峰特性引发的信号捕获过程平均搜索时间长、捕获精度低的问题,将基于单边带的BPSKlike信号检测技术与传统联合边带信号检测技术相结合,提出一种适用于工程设计的基于预检测通道的双通道捕获方法,给出了该方法的设计思想与运行原理,从检测概率与平均捕获时间两方面对该方法进行了使用性能分析。并通过硬件接收机测试平台对该方法进行测试,证明了所提方法的有效性。     

BDS机载天线增益适航性分析与验证

基于航空无线电技术委员会(Radio Technical Committee for Aeronautics, RTCA)等的相关技术标准,结合卫星通信链路预算理论,给出全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)机载天线增益适航性分析的理论方法,并对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)机载天线增益进行适航性分析计算。以BDS机载天线增益适航性分析结果为设计指标进行BDS B1I频段机载无源天线的验证设计与仿真。BDS机载无源天线仿真结果满足设计指标,并具有良好的低仰角增益与圆极化性能。证明了所给GNSS机载天线增益适航性分析方法的可行性与BDS机载天线增益适航性分析结果的合理性。     

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。     

GLONASS卫星导航系统的发展和现状

简要分析GLONASS（Global Navigation Satellite System)卫星导航系统的发展和现状,对该卫星导航系统的特点与GPS做出扼要比较。     

SiGe半导体推出业界最小的全球导航卫星系统接收器

SiGe半导体公司(SiGe Semiconductor)宣布推出世界上最小的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收器IC,适用于手机、蜂窝电话、个人导航设备(PND)和个人数字助理产品(PDA)。新推出的"SE4110S"全球定位系统(GPS)接收器和"SE4120S"GPS/伽利略接收器均基于SiGe半导体正在申请专利的软件接收器架构。     

GNSS导航信号模拟软件体系结构研究

软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器由于具有结构灵活、开放性强及成本低廉等优势,能够较好地应用在导航系统开发研究中。针对软件GNSS导航模拟器的信号产生技术进行研究,给出了软件GNSS导航模拟器软件总体架构以及软件模块说明。通过MATLAB实现了软件GNSS导航星座信号仿真,仿真结果表明了该体系结构以及算法模块的正确性。     

GPS III首星空间信号质量监测评估

GPS （Global Positioning System）在新一代卫星载荷中采用了大量新技术,首颗卫星成功发射后,官方尚未系统公布各导航信号的调制方式、复用方法等关键信息,因而其在轨测试阶段的空间信号质量评估具有重要的意义.该文选择地面接收功率、功率分配、相位关系、调制特性和测距性能等评估参数,深入分析了GPS III卫星L1频点空间信号质量,剖析了该卫星上多种新技术的信号特征.论文成果对其它GNSS（Global Navigation Satellite System）卫星载荷设计及信号体制设计等方面具有重要的参考意义.     

CEVA与GSN合作提供基于软件的低功耗GNSS解决方案

CEVA公司和多系统全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收器技术开发厂商Galileo Satellite Navigation,Ltd.(GSN)宣布合作,提供用于CEVA-XC and CEVA-TeakLite-III DSP平台的基于软件的GNSS解决方案。这些解决方案现在可供演示在实际带有集成RF的硅芯片上     

GNSS拒止环境下的伪卫星指纹定位方法

伪卫星具有发射与天上卫星相同信号的能力,可以作为GNSS(Global Navigation Satellite System)信号遮挡环境下稳定可靠的定位信号源,使得基于现有终端硬件条件实现室外内连续高精度定位成为可能,因此逐渐成为室内定位领域的研究热点.本文提出了一种基于同源多通道伪卫星的指纹库匹配定位方法,利用顾...     

通用航空GPS/BDS机载设备研究及设计

本文描述了 GPS/BDS 机载设备的总体架构和详细设计方法。基带处理部分,给出了基于 PMF-FFT 的捕获算法。基带处理电路主要完成对射频通道传送过来的中频信号进行采样、 数字滤波、信号处理、功能解算等功能。GPS/BDS 机载设备具备兼容 GPS、BDS 和 GLONASS 卫星导航系统的能力;具备卫星导航系统历书、星历、原始测量数据输出、RAIM 处理、差分处理、多种数据格式输出、BIT 系统自检、工作状态提示等能力。     

BDS/GPS组合导航RAIM可用性分析

采用RINEX数据实验比较了北斗卫星导航系统(BDS)和全球定位系统(GPS)电离层Klobuchar模型在BDS/GPS组合导航中的性能。选择相对较优的电离层模型分析了基于卫星星座类型和卫星类型两种加权情况下,单一北斗、单一GPS与BDS/GPS组合导航系统在非精密进近(NPA)阶段和一类垂直引导进近(APVⅠ)阶段的RAIM可用性。实验表明,在BDS/GPS组合导航中,BDS的Klobuchar模型在中国区域内能修正大量的电离层误差,相比于GPS的Klobuchar电离层模型,电离层延迟修正有0-3.4364 m左右的提高。对于两种加权RAIM算法,在NPA阶段,单一导航RAIM可用性为90%左右,BDS/GPS组合导航的RAIM可用性达到100%。而在APVⅠ阶段,单一导航不具备APVⅠ能力,组合导航APV I阶段RAIM可用性达到100%,具有提供APV I应用的能力。      

BDS/GPS组合导航系统选星算法研究

针对双系统组合导航模式下常用的最佳选星法存在运算量大、硬件设计复杂、实时性差等缺点,提出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法。首先说明了靶场试验中采用 BDS/GPS 双系统组合导航模式的必要性,然后对组合导航系统定位精度的关键影响因子、 可用星数量及选择方式进行了分析,并给出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法的详细解算步骤。实验结果表明,该算法简单易行,定位精度高,实时性好,对靶场试验品的导航定位具有重要参考价值。     

厘米级“北斗”相对定位的试验验证

随着我国"北斗"卫星导航系统的发展,"北斗"精密相对定位的应用市场日益拓展.在动态对动态环境中,将基准站与移动站分别设在不同的车辆载体上,验证了"北斗"实时动态相对定位的精度.平台跑车和省道跑车结果显示水平相对定位误差和天向相对定位误差都在厘米级,表明"北斗"系统性能完全满足高精度应用的需求,能替代相应应用领域的全球定位系统(GPS).     

一体化BDS/GPS卫星导航接收机设计与实现

提出了一种一体化 BDS/GPS 卫星导航接收机设计方法，利用 Ansoft HFSS 仿真设计软件进行了天线设计，使用低噪声放大器、声表面滤波器、卫导芯片等较少的器件完成了卫星导航接收机的设计。并对设计的卫星导航接收机进行生产、调试和测试，给出了测试结果。结果表明，该一体化卫星导航接收机可满足使用要求。     

“北斗”卫星导航系统仿真与全球覆盖分析

为了解“北斗”卫星导航系统( BDS)的星座分布及其正式运行后卫星在全球范围内的覆盖情况,依据BDS卫星轨道参数,使用卫星工具包( STK)构建了完整的BDS空间星座,对BDS卫星轨道信息、可见性以及对地覆盖品质进行分析。在对可见性及覆盖品质的分析中,分别仿真分析了在4个不同的城市和全球范围进行观测得到的几何精度因子( GDOP)和导航精度等参数性能。研究结果对分析BDS系统的服务性能以及提高BDS的导航精度有一定的参考意义。     

北斗系统导航信号标称失真研究

北斗卫星导航系统（BDS）信号均存在细微的标称失真,传统的研究聚焦于单星信号失真,无法从系统上定量测量各信号由于标称失真带来的测距偏差.该文以大口径天线接收系统采集数据结合软件接收机,从时域波形、通道特性和测距偏差上分析北斗系统B1I信号标称失真.首先利用码相位累加平均方法和标准码片相关技术提取信号时域失真细节,并计算各卫星数字失真量.其次,运用最小二乘法估计信号通道特性,对比分析所有卫星信号通道特性;最后以S曲线过零点偏差（S-Curve Bias,SCB）定量分析B1I信号自然测距偏差及最大测距偏差.文章从多维度定量对比研究了北斗系统B1I信号标称失真,给卫星导航空间信号质量评估和接收机设计提供了新的思路.     

雾霾浓度监测与定位系统的研究与设计

雾霾威胁着人体健康,对人们的生活影响越来越大。为了更好地对雾霾浓度进行实时监测,研究设计了基于MSP430的雾霾浓度监测与定位系统,利用GP2Y1010AU0F光学空气质量传感器对雾霾浓度进行测量,利用GPS/BDS双模定位模块对雾霾位置进行定位,利用无线通信模块将获取的数据发送给相关监测管理部门。研究了系统的软硬件详细设计,同时,给出了实验测试结果,结果表明：系统可以精确的监测雾霾浓度和实时报告雾霾的位置信息等参数。本研究对雾霾的有效预防和控制具有一定的意义。     

不规则Qc-LDPC编码在卫星导航系统中的应用研究

LDPC码作为一种接近香农极限的信道编码,近年来被广泛应用于卫星导航及通信领域。现代GPS系统L1C信号的电文已使用码率为1/2的不规则LDPC编码,提升系统的纠错性能。准循环Qc-LDPC编码是一种结构化LDPC码,具有构造简单,译码复杂度低,纠错性能优良等优点。本文对不同长度、不同码率的Qc-LDPC码的两种迭代译码算法的性能进行了仿真研究,研究结果可用于指导不同卫星导航系统导航电文的编译码设计,比如美国的GPS系统、欧洲的Galileo系统和中国的Compass系统。     

基于软件无线电的GNSS干扰和多径监测系统设计

针对干扰和多径导致全球导航卫星系统(GNSS)不能精确、安全和可靠地提供位置、速度和时间服务等问题,分析了研制GNSS干扰和多径监测系统的意义,介绍了当前干扰和多径常用的检测方法,设计了一套针对当前四大导航系统(美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国BDS)各信号带内以及附近频率的干扰和多径监测系统.系统基于软件无线电(SDR)思想,采用模块化设计,具有良好的功能扩展性和配置灵活性.根据不同干扰的特点,结合实际应用改进了其检测算法:采用能量阈值法检测不同形式的压制式干扰,采用基于捕获多相关峰法判别欺骗式干扰,采取基于最大似然准则的多径估计延迟锁定环(MEDLL)技术估计多径信号的参数.实验结果表明系统能够有效检测各种干扰和多径信号的存在,使用户获取其特征参数,为干扰源的定位、查处、排除、规避以及多径信号的抑制提供决策依据.