GNSS空间信号连续性监测与评估

针对全球卫星导航系统GNSS（Global Navigation Satellite System）连续性指标性能评估对民航领域的用户的重要影响,本文以GPS（Global Position System）为代表,从可靠性原理出发提出了一种空间信号SIS（Signal-In-Space）连续性的基本评估模型;然后,对联邦航空局FAA（Federal Aviation Administration）发布的从1999年到2015年的GPS故障报告进行统计分析,得到每颗卫星的连续性概率;最后,与GPS 2008年版的标准定位服务性能标准（GPS SPS PS）发布的连续性指标进行对比,验证了GPS SIS的连续性的符合性。另外,文中针对我国北斗卫星导航系统的现状,提出了北斗卫星导航系统连续性性能监测与评估的建议。本文对北斗导航系统关于连续性的研究具有重要的参考价值。     

GPSⅢ首星信号结构及其特性分析

导航信号是连接空间卫星和地面用户端的枢纽,是卫星导航定位系统中最重要的部分之一,其优劣直接影响后续的定位、测速、授时等性能.该文利用国家授时中心40?m高增益天线对GPSⅢ首星进行多次信号采集及比对分析工作,从GPSⅢ?L1频点调制矢量及频谱分布入手,对L1频点载波相位存在"滑动"现象进行了深入剖析,得出该现象主要源于L1M信号.利用C/A码解析出授权信号M码,定量分析了L1频点信号分量的S曲线过0点偏差以及功率占比,其中L1M?S曲线过0点偏差达到0.058?ns,信号功率占比最高可达6.78.该文研究成果可为研究新一代GPS信号的调制方式提供支撑,也可为后续北斗导航卫星系统信号体制设计以及信号质量评估方法提供参考.     

GPS III首星信号结构及其特性分析

导航信号是连接空间卫星和地面用户端的枢纽,是卫星导航定位系统中最重要的部分之一,其优劣直接影响后续的定位、测速、授时等性能。该文利用国家授时中心40 m高增益天线对GPS III首星进行多次信号采集及比对分析工作,从GPS III L1频点调制矢量及频谱分布入手,对L1频点载波相位存在“滑动”现象进行了深入剖析,得出该现象主要源于L1M信号。利用C/A码解析出授权信号M码,定量分析了L1频点信号分量的S曲线过0点偏差以及功率占比,其中L1M S曲线过0点偏差达到0.058 ns,信号功率占比最高可达6.78。该文研究成果可为研究新一代GPS信号的调制方式提供支撑,也可为后续北斗导航卫星系统信号体制设计以及信号质量评估方法提供参考。     

基于高增益接收系统的Galileo E1信号质量评估方法研究

Galileo系统在E1频点采用Interplex调制方式播发导航信号,由于缺乏E1信号功率分配和伪码序列等先验信息,一般的研究人员只能开展有限的信号质量特性研究.针对该问题,提出一套基于高增益天线的空间信号质量评估方法,实现了E1授权信号的解析,完善了E1信号评估体系.运用相关功率法来解决信号分量功率比问题,采用跟踪结果解决相位偏差估计问题,提出加权组合平均和码相位平均相结合的新型时域波形分离方法,克服了电文和码多普勒对时域波形特性评估的影响,采用S曲线过零点偏差（S-curve offset Biases,SCB）等参数进行信号测距偏差定量评估.通过该方法对Galileo GSAT-0214卫星进行了评估,结果显示：该卫星E1各信号分量SCB小于0.2ns,测距性能优异,其复用效率达到了97.8%,优于GPS L1信号和北斗三号系统（BDS-3） B1信号.     

GPS Ⅲ新体制导航信号监测分析

新一代GPS Ⅲ卫星相较于前期的旧体制卫星,不仅在定位精度、抗干扰能力和使用寿命等方面得到加强,而且L1频点的信号分量构成也更加复杂,增加了新的民用信号L1C。考虑到新体制信号分量数目的增加和信号调制复用方式的逐渐复杂,针对GPS Ⅲ卫星的信号复用方式有必要进行相应研究。信号播发过程中的功率占比和相位关系会受到信号调制复用方式的选取和组合的影响,并且在不同调制复用方式星座点的分布上,卫星功率放大器的非线性特性也会影响到不同信号星座点对应的信号幅值。利用低失真的数据采集处理平台和精细化的信号软件接收处理算法完成了对首颗GPS Ⅲ卫星经过中国上空时的信号采集工作,并对其信号的调制方式、分量组成和复用方式等方面进行了相应处理,通过与上一代GPSⅡ信号进行对比分析后发现,新体制的GPS Ⅲ信号除了在原有L1频点上增加了L1C外,L1,L2信号也不再采用传统的恒包络复用方式,且内部各信号分量的功率占比也有所改变。     

卫星导航空间信号用户测距误差评估方法

空间信号（SIS）精度是卫星导航系统的基本性能之一,而卫星的用户测距误差（URE）是SIS 精度的重要指标。基于轨道误差及钟差误差研究了GPS（全球定位系统）和BDS（北斗卫星导航系统）的SIS URE评估方法,并利用实测数据评估了GPS和BDS的SIS性能。验证结果表明：GPS的SIS URE均优于2.2 m,BDS SIS URE除GEO-01和GEO-04卫星外均优于2.5 m,符合GPS 标准定位服务性能规范（2008年）及北斗卫星导航系统公开服务性能规范（1.0版）对SIS URE的指标要求。     

全球定位系统（GPS）介绍

1、卫星定位技术的发展历程 导航卫星定时测距全球定位系统（Navigation Tim-ing and Ranging Global Positioning System），简称全球定位系统（GPS，Global Positioning System）是在1973年底由美国国防部授权研制的卫星导航定位系统。它是一种可以定时和测距的导航系统，可向海军舰船、空中飞机和陆地车辆提供全球、全天候、连续、实时服务的高精度三维位置、三维速度和时间信息。     

GPSⅢ新体制L2频点导航信号分析

与GPS第二代卫星相比,首颗GPSⅢ卫星除了在抗干扰能力、 定位精度和使用寿命等方面得到提高外,在发射信号的调制复用方式上也进行了调整.通过高精度信号质量采集分析技术,对GPSⅢ新体制L2频点信号分量和调制复用方式进行处理分析,并在频域、 调制域、 相关域以及信号分量功率占比等方面与GPSⅡ旧体制L2频点信号进行对比分...     

GPS L1频点授权信号质量评估

GNSS信号的空间信号(SIS)质量直接影响用户的定位、测试和授时(Positioning, Velocity and Timing, PVT)服务精度,但由于授权信号保密等原因,授权信号的伪码序列未知,卫星导航系统授权信号质量评估存在一定的困难性。该文主要分析GPS BIIF-5卫星L1频点的相干自适应副载波调制(CASM)信号,利用匹配滤波理论恢复出采集数据中的P(Y)码和M码两个授权信号分量的伪码符号,采用极大似然估计结合信号分布特点准确求解出各信号分量之间的功率分配。重点分析P(Y)码和M码信号相关性能,包含相关曲线、相关损失和S曲线过零点偏差(S-Curve bias),定量地评估了授权信号的空间信号质量。提出完整的基于GPS L1频点授权信号质量评估方法,研究成果可作为其他卫星导航系统授权信号质量评估的参考。     

移动定位业务讲座 第二讲 全球定位系统（GPS）

1卫星定位技术的发展历程 导航卫星定时测距全球定位系统（Navigation Timing and Ranging Global Positioning System），简称全球定位系统（GPS，Global Positioning System）是在1973年底由美国国防部授权研制的卫星导航定位系统。它是一种可以定时和测距的导航系统，可向海军舰船、空中飞机和陆地车辆提供全球、全天候、连续、实时服务的高精度三维位置、三维速度和时间信息。其目的是为海、陆、空三军提供精密导航，还可用于情报搜集、核爆炸监测、应急通信和卫星定位等一些军事目的，之后北约九国也参加了该计划。     

GPS SATELLITE SIMULATOR SIGNAL ESTIMATION BASED ON ANN

Multi-channel Global Positioning System （GPS） satellite signal simulator is used to provide realistic test signals for GPS receivers and navigation systems. In this paper, signals arriving the antenna of GPS receiver are analyzed from the viewpoint of simulator design. The estimation methods are focused of which several signal parameters are difficult to determine directly according to existing experiential models due to various error factors. Based on the theory of Artificial Neural Network （ANN）, an approach is proposed to simulate signal propagation delay, carrier phase, power, and other parameters using ANN. The architecture of the hardware-in-theloop test system is given. The ANN training and validation process is described. Experimental results demonstrate that the ANN designed can statistically simulate sample data in high fidelity. Therefore the computation of signal state based on this ANN can meet the design requirement, and can be directly applied to the development of multi-channel GPS satellite signal simulator.     

卫星导航系统上行注入的研究现状与发展趋势

上行注入系统是卫星导航系统的生命线,是卫星导航系统不可或缺的一部分。详细研究了国外全球卫星导航系统和区域卫星导航系统的上行注入方案：全球定位系统（GPS）正由GPS II阶段过渡到GPS III阶段,上行注入也从全球布站的单星直接注入方案转变为本土布站的基于星间链路转发的注入方案,“伽利略”（Galileo）采取了全球布站的单星直接注入方案,而俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）、准天顶卫星导航系统(QZSS)和印度区域导航卫星系统(IRNSS)采取了本土布站的单星直接注入方案。随着各大全球系统逐步研究、规划和开发星间链路,基于星间链路转发的上行注入方案势必成为全球系统的上行注入方案发展趋势,链路协同注入和高速传输也必然成为该方案的关键技术。     

一种新型的多址导航信号体制研究

本文从导航信号设计的决定性因素出发,论述了导航信号设计采用不同多址技术的优缺点。通过Locata新体制信号的组成及特征分析,说明Locata信号与GPS卫星导航信号的区别;并从新体制信号的相关性和互相关性研究出发,通过试验仿真分析了新体制信号与GPSC/A码信号的兼容性,最后给出新体制信号与GPSC/A码信号兼容接收应注意的问题。     

北斗系统GEO-3卫星临退役期B1信号质量研究

北斗2号系统于2012年正式向亚太地区提供服务,其中GEO-3卫星已退役,由GEO-7卫星替代。研究卫星临退役期间的信号质量特性不仅能够分析北斗2号系统卫星载荷状态,而且为其它临退役星的信号特性估计提供重要的参考价值,同时对北斗3号系统GEO卫星载荷信号质量控制与优化具有重要的借鉴意义。该文利用昊平观测站40 m大口径天线的多源多手段数据,分析了GEO-3卫星B1民用信号的功率谱、地面接收功率、S曲线过零点偏差(SCB)的长期变化趋势,给出了相应的统计结果,提出了针对卫星载荷信号质量优化的相关建议,也对超期服役卫星的决策提供了参考。     

An Adaptive Digital Front-End for Multimode Wireless Receivers

The ongoing evolution from 2G to 3G and beyond requires multimode operation of wireless cellular transceivers. This paper discusses the design of an adaptive wireless receiver for multimode operation and power efficiency. This is achieved by sharing digital signal processing stages for all operation modes and adapting them such that performance requirements are met at a minimum power consumption. The flexibility a digital front-end introduces in combination with an analog zero-intermediate-frequency receiver is studied with respect to the main cellular communication standards (Global System for Mobile Communication, Enhanced Data Rates for Global Evolution, Wide-Band Code-Division Multiple Access (WCDMA)/High-Speed Downlink Packet Access, and CDMA2000 and satellite navigation systems (Galileo), with considerations of impacts on the capability of an implementation of a software-defined radio. The proposed approach is verified by simulations exhibiting an error-vector magnitude of 2.9% in Universal Mobile Telecommunications System mode while the estimated power consumption can be reduced by 62% versus full featured mode at reasonable degradation in modulation quality.     

The Big Picture [Eye Candy]

Presents a picture of latest element in the U.S. Global Positioning System, a satellite payload built by Lockheed Martin for the U.S. Air Force. It has enhanced signal power and two military and two civilian signals.     

基于MSP430F1611的电流同步断续器的研制

电流同步断续器在管道阴极保护测试中具有重要的用途.本文介绍了基于MSP430F1611芯片和GPS技术的电流同步断续器的研制方案.包括系统整体架构、软件流程、器件选型注意事项和测试应用等方面的情况.此外,系统采用温补晶振产生工作时钟,使得单片机内部定时器工作更加可靠,在没有GPS信号的情况下也有很好的同步效果.文章对相...