基于DSP的GPS伪卫星中频信号源的实现

在全球定位系统信号不可见的情况下，可使用伪卫星系统扩展其使用范围。全球定位系统信号发生器是其中的关键组成设备。本文提出采用高速的数字信号处理器快速有效的实现中频信号调制，介绍了该系统软硬件构架以及实现过程，并利用扩展直接存储访问方式提高了数据调制和发送速率。最后分析输出信号的特性，表明此方案正确可行。     

伪卫星室内导航定位系统研究和设计

GPS(Global Position System)伪卫星是一种用来生成并发射类似GPS信号的装置,在卫星信号脆弱的情况下,伪卫星可以作为GPS辅助增强,也可以在GPS信号完全失效的情况下用来建立独立定位系统;基于伪卫星室内独立定位的需求,提出一种低成本伪卫星的设计方案,通过频谱仪和接收机能够稳定捕获和跟踪到设计的伪卫星信号,作为室内组网的硬件基础;分析和推导SPP定位算法,将接收机输出的伪距和载波相位等测量信息进行定位处理,获得定位结果;并对伪卫星室内定位进行组网布局和设计,分析实验过程中的各组网组成部分;最后,在实验室内进行静态和动态定位实验,验证能够捕获和跟踪伪卫星信号,并得出厘米级的静态定位结果。     

GPS卫星信号多普勒频移设计与实现

在GPS导航定位系统中,多普勒频率偏移直接影响接收机性能。为了克服多普勒频率偏移的影响,提高接收机的GPS信号捕获速度,结合多普勒频移原理,设计并实现了多普勒频移仿真系统。其中软件部分采用VC++6.0完成,硬件部分采用FPGA技术实现,通过计算机串口实现了软硬件之间通信,最后对多普勒频移系统进行了测试。测试结果证明了设计方案的正确性。     

GPS伪卫星发射机的测试和技术研究

以一颗自主研发的GPS伪卫星为例,主要介绍了对于GPS伪卫星发射机的测试方法。首先介绍了伪卫星发射机的原理与设计以及各个主要模块。随后,逐一描述了对这些模块所进行的测试方法,并给出最终测试结果。最后,总结和分析了这些结果对伪卫星正常工作的影响。分析结果表明,该伪卫星的设计,达到了设计指标,满足了实用需求,其测试和分析方式具有普适性,能够应用于一般伪卫星的测试。     

基于GNURadio的伪卫星信号软件发射机设计

地基伪卫星定位技术是实现全域定位的有效途径之一,但其硬件实现成本过高已成为制约伪卫星技术走向商业化的重要掣肘因素之一.本文提出一种利用GNURadio及USRP软件无线电平台实现伪卫星软件发射机的方法,经实验测试验证,该发射机发出的信号可作为伪卫星定位系统使用.     

GPS伪卫星高精度室内定位技术研究与实现

为了实现高精度室内定位,克服GPS导航系统在室内等复杂环境定位的局限性,提出了一种基于伪卫星的高精度室内定位方案。该方案以FPGA+DSP作为核心处理器,并集成了高速A/D转换电路以及上下变频电路。详细介绍了伪卫星信号时钟同步方法和接收机抗远近效应设计方案及实现。通过对系统测试,结果表明在室内静态和动态定位精度都在3 cm以内,实现了高精度室内定位,该方案的实现对室内外无缝定位具有重要的意义。     

一种伪卫星实现隧道定位的方法及验证

隧道为典型的GNSS信号拒止环境,现有接收机无法在隧道内正常接收信号并实现可靠的定位。现提出一种基于已有接收机硬件平台,通过适应性升级接收机算法软件的方式实现隧道定位的方法;首先通过漏缆以及伪卫星在隧道内搭建用于接收机定位的信号环境,再对接收机定位算法进行改进,使得接收机可以在隧道内完成定位;测试试验结果表明,接收机在隧道内接收到的信号的载噪比稳定,上下浮动幅度不超过1 dB,接收机捕获跟踪信号的相关峰稳定,所搭建的信号环境良好;接收机在所搭建的信号环境中静止状态及移动状态下定位误差均在5 m以内,满足隧道内定位的需求。     

伪卫星协同编队控制与仿真

为保持4颗编队伪卫星的最佳几何布局,设计了一种综合自适应神经网络编队控制器,利用李亚普诺夫稳定性理论证明了“长机-僚机”方式的两机编队系统的稳定性。以两机编队为单元,根据相对位置和参考坐标系统,采用综合自适应神经网络结构对伪卫星系统进行分布式协同编队控制,使系统快速跟踪指令并保持最佳编队队形。对以无人机为平台的4颗伪卫星编队进行仿真,结果表明僚机能够快速跟随长机飞行并保持最佳编队队形,证明该编队控制器具有良好的稳定性和鲁棒性。     

基于GPS伪卫星的多径效应分析与研究

采用伪卫星技术增强GPS定位系统来提高定位性能是伪卫星定位应用的一个研究热点.在对GPS伪卫星应用中出现的多径效应做较为详细的特点分析后,开展了伪卫星信号多径效应的模型研究及其理论分析.在结合GPS与伪卫星联合定位的试验结果表明,采用本文提出的算法与传统技术方法相结合,可以较好地改善伪卫星应用中的多径效应.     

多模卫星信号模拟器设计与实现

应用卫星导航、软件无线电、计算机控制、电磁兼容等技术,研制了基于"工控机+DSP+FPGA"架构的多模卫星信号模拟器;该模拟器在国内最先实现了GPS、GLONASS和北斗一号信号的任意组合、时空同步仿真;详细论述了模拟器硬件方案,介绍了其软件构成和各模块功能,最后通过成熟商业多模接收机验证了模拟器所仿真信号的有效性和任意时空性;此外,该模拟器无需更改硬件即可在未来向北斗二号系统扩展。     

GPS中频信号的建模与仿真

中频信号是软件接收机研制重要输入数据,通常可以通过两种方法获得,一种为通过位捕获器对实际GPS信号进行采集获取,另一种为通过对信号进行数学建模后利用软件生成.相对而言,软件方法更加灵活.通过对GPS L1 C/A码信号的研究,推导和简化了GPS中频信号的建模所需的各种数学模型包括信号生成模型、电离层模型、信号传播时间模型等,并在研究的基础上进行了仿真实现,通过频谱对信号的可信度进行了分析.     

一种应用于GPS和WLAN的高增益双频天线的设计

提出了一种适用于GPS(1.575 GHz)和WLAN(2.45 GHz)工作的双频天线设计。该天线采用相互嵌套的内外方形贴片结构,其中内、外贴片分别对应高端谐振频率点、低端谐振频率点。在内贴片上开尺寸较大的矩形槽,降低高端谐振频率,从而实现了1.55倍的频率比。外贴片采用切角的方法实现右旋圆极化(RHCP),在内贴片对角位置切去两个大小不同的三角形微扰元,用以补偿开槽给内贴片上电流路径带来的不对称性,实现了高端谐振频率点处的阻抗匹配。该天线具有增益高、小型化、易于制造等优点。     

旋转状态下GPS中频信号仿真研究

GPS技术在导弹制导、新型引信等高动态自旋载体中的应用时,天线的旋转导致接收到的信号被幅度调制,且载波多普勒频移变化有着一定的复杂性.考虑到实际中真实的高动态旋转状态下的信号难以采集到,提出了对信号进行数学建模后利用软件生成的方法.以安装在旋转载体上的单个GPS天线接收到的信号为研究对象,通过对载体的运动模型和中频信号参数的研究,给出了旋转状态下GPS中频信号的生成模型,并在研究的基础上对信号进行了仿真实现.仿真结果对研究弹载,箭载等GPS接收机有重要的理论研究价值.     

一种多服务模式的GPS交通监控系统设计与实现

通过分析现有GPS交通监控系统存在的主要问题,提出了一种多服务模式的GPS监控系统设计方案;介绍了系统的组成及工作原理,详细给出了系统中车载终端、系统网络架构模式和多模式系统接口设计方法,解决了GPS监控中多种车载终端、多种通讯方式以及和第三方GPS接口的兼容性问题;广州ITS项目实际应用表明,该系统具有性能稳定,扩展性强等特点,能满足大多数应用场合的需要。     

智能GPS导航系统终端的设计与实现

采用IntelXScale架构的ARM处理器,以UP-TECHPXA270-S为硬件开发平台,Windows CE 5.0嵌入式操作系统和qt-embedded-wince-opensource 4.5为应用程序界面框架,完成智能GPS终端导航系统的设计与实现。首先在硬件平台上移植嵌入式操作系统,包括集成硬件的各种底层驱动以及外围设备的驱动程序;然后在系统上移植具有友好GUI界面的QT4.5应用程序框架;最后对MapInfo地图制作软件导出的mif和mid图层格式文件进行读取,在QT的视图框架上进行导航地图的绘制,并在系统上实现无线通讯、指纹识别、联合报警等功能。     

基于ATmega128的GPS时钟设计与实现

介绍了采用GPSOEM接收板的精确授时功能来实现精密时钟系统的设计思路和方法，给出基本的硬件电路和软件流程并基于ATmega128单片机上实现GPS时钟的提取并在LCD上显示。     

多通道GPS原始数据采集系统设计与实现

介绍了基于FPGA实现的多通道GPS原始数据采集系统的实现,完成了系统下变频模块、数字化模块和数据存储模块的设计;在分析信号捕获算法的基础上,对系统进行了试验验证.结果表明,系统采集的原始数据通过软件接收机处理后能够得到GPS卫星信号的捕获、跟踪和数据解调结果.同时该系统具有通道多、存储速率高、采样率可配置和数捂格式可转化等优点,适合不同后处理软件对数据的要求.     

GPS L1信号的中频数据采集系统设计

基于GPS软件接收机对前端模块的设计要求,介绍了一种SiGe公司生产的GPS射频前端ICSE4150L在射频模块设计中的典型应用.前端IC输出的信号通过通用串行总线USB模块后,数据被传输到上位机PC中进行数据处理,实现了GPS L1信号的中频数据采集系统的设计.SE4150L双天线的设计有利于适合不同应用环境的需求,...