GNSS伪距差分定位及其特色──GNSS卫星导航定位方法之二

GNSS伪距差分定位是一种能够获取较高导航定位测量精度的卫星导航定位方法,但是,它的设备较复杂,用户不仅需要使用一台GNSS信号接收机,而且需要设置提供DGNSS改正数据的基准站及其一台GNSS信号接收机,以及与之匹配的DGNSS数据链,才能够实现全天候、全天时和全球性地测量运动载体的7维状态参数。本文简要地论述了GNSS差分定位的基本原理及其实现。     

导航接收机测距通道误差源分析

测距通道误差是影响导航接收机测距精度的主要原因。通过对导航接收机设计各个环节的通道误差源分析,给出了影响导航接收机测量精度的信道误差源和终端误差源,并分别针对这2种误差源进行了详细阐述。同时通过对误差源产生的分类和机理分析,提出了不同误差源对应的解决方案和实现方法,为高精度导航接收机的设计和开发提供了理论基础和工程参考。     

GNSS伪距单点定位及其实现──GNSS卫星导航定位方法之一

GNSS伪距单点定位,是一种较简易且非常实用的卫星导航定位方法,用户只需使用一台GNSS信号接收机,就能够全天候、全天时和全球性地测量运动载体的7维状态参数,本文简要地论述了GNSS伪距单点定位的基本原理及其实现。     

基于FPGA的卫星导航高精度定位系统设计

针对影响高精度定位的L2信号测量困难、存在多径效应等问题,分别利用Z跟踪法、MEDLL算法和改进的环路设计实现了载波相位的高精度测量;针对卫星导航（GNSS）接收机调试过程中环路参数多、不易观测等问题,设计了一种基带和定位部分的软件调试监测系统。高精度接收机和调试监测系统共同组成了卫星导航高精度定位系统。对该系统的测试结果表明,高精度接收机性能较好,精度在1cm范围内;调试监测系统达到了辅助硬件程序调试和数据监测的目的。     

BPSK全数字接收机的内插性能仿真

现代通信越来越依靠全数字处理技术,本文介绍了全数字接收机中的定时调整问题,并对BPSK全数字接收机的内插性能进行了仿真。     

一种用于低功耗GNSS接收机的新型正交LMV电路

设计了一种用作GNSS接收机射频前端的正交LMV模块。通过层叠复用低噪声放大器、混频器和压控振荡器,实现了电流复用,使不同的模块共用同一偏置电流,在满足GNSS接收机性能指标的前提下,大大降低了电路功耗。采用改进的双平衡VCO负载结构,避免了本振泄漏问题,提高了电路的稳定性。基于主流0.18 μm CMOS工艺,采用Cadence Spectre软件对电路进行仿真验证。仿真结果表明,在1.3 V电源电压、输入信号为GPS L1频点的1.575 GHz射频信号下,4 MHz中频频率处测得的噪声系数为3.0 dB,转换增益为34 dB,输入3阶交调点为－20 dBm,在1 MHz处的相位噪声为－110 dBc/Hz,且功率仅为2.2 mW。     

TDOA定位精度分析

研究了到达时间差(Time Dif ference of Arrival,TDOA)定位的基本原理,引入几何稀释度概念,通过实验仿真分析了不同因素对定位精度的影响,给出了实际工作中的布站形式建议,可为今后的工作提供参考。     

多站无源时差定位精度分析

针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。     

大动态范围抗干扰导航接收机AGC 电路性能分析与优化设计

导航接收机的特点是信号比较微弱,通常淹没于噪声以下,其入口电平的波动几乎都由干扰引起。针对这一特点,存在干扰情况下,要求接收机的噪声系数不能显著恶化。射频通道的噪声系数是制约接收机噪声系数的因素之一,本文在给定射频通道噪声系数恶化容限的条件下,以射频通道能实现最大动态范围为优化目标,分析了动态范围及各级电路增益的求解方法;进一步,针对特殊的纯电阻网络AGC 电路,得到了更为简洁的求解方法;最后,本文给出了该类AGC 电路动态范围的设计实例并进行了测试,设计预期与测试结果得到较好的吻合。本文虽然针对导航接收机设计,但可推广应用于指导各类接收机的设计。     

GNSS终端软件算法的改进

针对飞行试验中测控站全球导航卫星系统(GNSS)终端出现卫星定位突然失锁无法恢复问题展开了研究。分析了GNSS终端软件对目标GPS接收机的处理流程和确定参与定位卫星流程,从改进定位结果有效性判断算法、增加对定位结果的有效性判断、改进确定参与定位卫星流程3个方面提出了解决措施。测试结果表明,采用的方法能够解决试验中遇到的难题。     

Model and Simulation of Multipath Error in DLL for GPS Receiver

Although different multipath error models of Delay lock loop （DLL） used in GPS receiver are established, they have never been put together for comparison. Furthermore, no universal simulation method is developed to get a fair comparison among these models. A new model with implicate expression is hence proposed for the coherent DLL and the noncoherent Dot-product （DOT） power mode DLL. Meanwhile, a new simulation method based on the anonymous function in Matlab, which is especially suitable for models with implicit expressions is also proposed to compare the new model with the existing ones. The theoretical analysis and simulation results show that the existing models are the special case of the proposed one. The new simulation method can be used for the comparison of different multipath error models and the multipath error analysis of other DLLs for which only the implicit model is available.     

零中频直流偏移消除技术比较与分析

阐述了零中频接收器中直流偏移消除技术的多种实现,探讨了各种技术的优缺点,并对其进行了详细的分析.着重深入探讨了直流负反馈技术的发展,最后总结了直流偏移消除技术的应用前景.     

Performance Optimization of Optically Preamplified Receivers for Return-to-zero and Non Return-to-zero Coding

We determine optimum bandwidths for optical and electrical filters in optically preamplified receivers, both for NRZ coding and RZ coding. Our simulations clearly reveal the trade-offs to be made when optimizing bandwidths: NRZ is typically limited by intersymbol interference, while RZ is limited by energy truncation. Thus, RZ allows for tighter filtering, leading to near quantum limited performance. Further, RZ systems are less susceptible to suboptimum filtering. We also show that the use of RZ with duty cycles below 33% only leads to minor additional receiver sensitivity improvements at the expense of impractically higher receiver bandwidths. Employing an RZ duty cycle of 33%, we achieved a receiver sensitivity of 52 ppb at a data rate of 10 Gbit/s, which is only 1.4 dB off the quantum limit.     

基于固定模糊度技术的精密单点定位性能分析

模糊度固定是影响精密单点定位精度和快速收敛的主要问题之一,而相位偏差的有效分离是模糊度固定的关键因素,采用包含相位偏差的钟差和与之耦合的轨道来完成模糊度的固定,基于全球分布的5个IGS连续跟踪站5 d的观测数据,采用采样间隔为30 s的高精度精密钟差产品,研究精密单点定位(PPP)的整周模糊度在固定解模式和浮点解模式下...     

利用GNSS监测大坝形变无线传感器网络设计

大坝安全问题是人们关注的重点,常见的大坝监测基于有线或Zigbee无线网络,本文提出一个采用GNSS定位系统的实时差分定位（RTK）技术,利用433MHz无线传输模块,形成了一个新的无线传感器监测网络。该网络可以实现厘米级的大坝形变定位,并且提高了无线传输距离,达到了系统的低耗能和实用性,在大坝形变监测中提供了有力的保障。     

晶片定位原理与算法

在半导体材料的加工过程中,晶片的精确定位应用于多个工序,一方面能提高生产率,另一方面也能提高产品的一致性,保证晶片的加工精度。目前的定位方式分为两种,仅对电子定位系统加以介绍,针对不同的晶片轮廓采用不同的识别数据,介绍了数据采集原理和数据特点,以及轮廓识别软件如何对数据进行分析和处理,最终实现对晶片的精确定位。     

新体制GNSS信号应用性能分析

针对以二进制偏置载波调制(Binary Offset Carrier,BOC)信号为代表的新体制全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)下行信号在空间信号中所占比例逐渐增大的现状,结合应用需求,通过介绍新体制信号的常用基带同步方法,分析了单边带策略和联合边带策略对BOC信号伪距精度的影响,并对BOC信号调制阶数与其跟踪精度和基带处理资源的关系进行了推导,得出联合边带处理法比单边带处理法具有更优测距精度但需消耗更多硬件资源的结论。在通用接收机硬件平台上对上述结论进行验证,联合边带策略在获得较高同步精度的同时对硬件资源提出了更高的需求。该研究结果为各类具有新体制信号处理需求的GNSS接收机提供设计依据和优化方案。     

GNSS导航电文对接收机用户的性能影响分析

导航电文是全球卫星导航系统(GNSS)的关键要素,依靠由系统广播的导航电文所提供的信息数据,接收机用户得以正确计算出其位置并获得精确的时间信息。导航电文的数据内容取决于系统控制段,系统确保电文数据的精度和时效性至关重要,而控制段误差则通过电文传递给用户。从接收机用户性能的角度分析了GNSS导航电文的设计依据,所涉及的用户性能主要包括解调门限、首次定位时间、精度和完好性。阐述了支持上述电文分析的软件工具设计与实现。     

基于声电定位的自动报靶器误差分析

以空气动力学为基础,根据激波传播理论,对弹丸激波传播速度的误差及斜入射时所产生的算法误差进行了建模分析,并采用了传感器三角形布局法测量斜入射角度.通过对系统误差的改进,由实验的数据得出误差分析合理,提高了弹丸脱靶量精度.     

无源雷达协同定位精度分析

通过对无源雷达测向定位和时差定位原理的分析,推导出定位精度的一般表达式及理论曲线。采用最小均方误差法对两种定位算法的结果进行融合,得出组合定位误差的分布,并讨论影响组合定位精度的因素。最后通过场景仿真,验证了精度计算方法的正确性。