GPS数据结构解析及其在广电系统中的应用

GPS系统与俄罗斯的"格洛纳斯"系统、欧洲的"伽利略"系统和中国"北斗"系统并称世界四大导航系统.因其具有性能好、精度高、应用广的特点,被认为是迄今为止最好的导航定位系统. GPST作原理 当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文.GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码.C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m.而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳.导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息.它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的.     

GPS信号C/A码生成算法设计及仿真实现

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是一种基于卫星的定位系统,向全球范围内的用户全天候提供高精度的导航、定位和授时服务.GPS系统的测距码可以分为粗码(C/A码)和精码(P码),其中C/A码用于民用导航.本文在深入研究C/A码信号生成原理的基础上,利用Matlab对C/A码信号的实现方式进行了仿真实现和分析.仿真结果进一步证实了该方法的正确性和可行性.这对在仿真平台上进一步研究真实环境下的GPS信号,使其能捕获跟踪复杂环境下的卫星信号,改进卫星接收部分的性能有着十分重要的实际意义.     

GPS卫星导航接收机 [卫星导航系统及其应用专论之六]

卫星导航接收机概述 卫星导航应用现在已在全球风行起来,实际上其广泛应用的物质基础是卫星导航接收机,目前最主要的当数GPS接收机,应用数量最多的则是单频(Ll)C/A码民用导航接收机,其2002年的OEM板产销量接近1000万个.     

基于LEON3开源软核的卫星导航接收机设计

为了提高卫星导航接收机的工作性能以及小型化设计,在现场可编程门阵列( FPGA)平台上开发一款基于LEON3开源软核的拥有自主知识产权的卫星导航接收机。通过LEON3开源软核架构和自主设计的分段匹配滤波器( PMF)与快速傅里叶变换( FFT)相结合的捕获模块、基于延迟锁定环的码跟踪环路和基于科斯塔斯环的载波跟踪环路相结合的跟踪模块IP核实现卫星导航接收机的基带系统级芯片( SoC)设计,最后完成接收机系统的软件设计并在DE2-115 FPGA平台上对接收机系统进行验证测试。实验结果表明所设计的接收机性能优良,能够正常捕获并且跟踪到卫星信号,定位结果显示正常,误差在3m左右。拥有完全的硬件软件源代码以及优良的性能使得所设计的接收机对国内导航的发展有着重要意义。     

导航信号有害波形检测技术研究

基于多相关器的导航卫星发射信号有害波形检测是全球导航卫星系统完好性检测的重要内容。该文定义并分析了有害波形二阶模型对接收机码环的影响,研究了基于LAAS/WAAS的多相关器检测系统,从简化完好性通道,缩短检测时间的角度出发,提出了星上自主导航有害波形检测方案,仿真分析了检测能力与检测效率,在星上接收信号的信噪比比地基高20 dB时,相关峰检测标准差减小了0.3个码片以上。结果表明,该文技术可有效提高导航卫星系统的完好性。     

现代化GNSS导航电文设计分析

导航电文是导航卫星信号的重要组成部分,其设计优劣将直接影响系统的时效性、完整性、灵活性、可靠性、可扩展性等服务性能以及用户使用成本。该文分析比较了各种导航电文的设计以及现代化GNSS(全球导航卫星系统)导航电文在数据内容、编码性能、编排结构以及播发方式等方面的改进措施。结果表明,这些改进措施使系统服务性能得到进一步改善且更便于用户使用。借鉴现代化GNSS导航电文在纠错码、校验码以及交织码相结合的多重差错控制方案,帧结构与数据块结构相结合的电文编排方式,星间、频间电文交叉播发方式等方面的设计,提出了我国COMPASS系统导航电文基本设计思路。     

卫星导航长码信号波形监测方法

由于信号微弱,如何获得在轨导航卫星的清晰信号波形是卫星导航信号质量监测研究中的难点之一,为此提出了一种在轨导航卫星的信号波形监测方法。该方法基于Vernier采样原理,利用大口径抛物面天线对在轨卫星进行信号采集,经过消除初相和残余频率、累加平均和数据组合等处理,获得清晰的码片波形。对于相同码速率的民用信号和长码信号,可确定民用信号和长码信号的伪码相位偏差。利用大口径抛物面天线对北斗卫星进行跟踪,获得了多颗北斗卫星B1频点民用信号和长码信号的码片波形。结果表明,民用信号和长码信号的码片波形的轮廓差异较小,但伪码相位存在偏差。     

一种混沌跳频伪卫星导航系统研究

针对传统卫星导航系统导航信号开放式的收发方式,信号容易受到干扰,提出了一种混沌跳频伪卫星导航系统。该系统利用 Logistic 混沌映射序列作为导航信号扩频码,利用构造的组合混沌映射产生跳频序列控制导航信号发射频率的跳变,通过布设的伪卫星发射导航信号。 本文所提系统不仅可以作为卫星导航系统的增强,还可以在电磁干扰环境下独立工作,为区域内用户提供安全、可靠的导航定位服务。仿真研究证明了其有效性。     

测距码是卫星导航的顶梁柱——GNSS导航信号的收发问题之三

在GNSS导航信号的应用中．伪随机噪声码．担负着承载卫星导航电文和测量站星距离等作用。GPS／GLONASS／Galileo／北斗卫星都采用伪随机噪声码做测距信号,人们习惯将它们所用的伪随机噪声码称为测距码。本文以GPS卫星所用的测距码为例,论述了它们的生成及其有关问题,进而给出了用我们自行研制的软硬件生成的32颗GPS卫星C／A码起始25码元列表和一个1023个码元的c／A码实例．供读者做相关研究参考,也为较深入了解北斗卫星导航信号提供参考。     

M码卫星导航信号直接解调方法研究

针对新一代M码卫星导航信号解调分析问题,在比较两种捕获方法特点的基础上,本文从工程可实现的角度提出了一种M码导航信号直接捕获方法,采用扩频码同步、载波剥离和亚载波剥离等技术,直接对载波C/A码、P(Y)码和M码复用信号进行解调处理.仿真结果表明,本文方法可以有效地降低C/A码和P码信号对于M码信号接收的影响,能够准确地恢复出原始扩频序列.     

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。     

浅析卫星导航接收机中的码伪距差分技术

简要论述了码伪距差分技术在卫星导航接收机中的优点，详细论述了码伪距差分定位算法模型，将码伪距差分定位与单点定位进行对比仿真，明显提高了卫星导航接收机的定位精度。     

伪噪声码承载卫星导航电文的潜行器──GNSS卫星的运行轨道之二

GNSS卫星向广大用户发送的导航定位信号,也是一种已调波,但有别于常用的无线电广播电台发送的调幅调频信号,它是利用伪随机噪声码承载卫星导航电文的一种数字调相信号。本文主要论述伪随机噪声码在GNSS卫星导航应用中的相关理论及其应用问题。     

印度卫星导航系统概述

详细介绍了印度GPS辅助GEO增强导航系统(GAGAN)和印度区域导航卫星系统(IRNSS系统)的星座组成、信号体制、导航电文、地面系统以及发展现状,分析了印度卫星导航系统的发展计划。相关内容对我国卫星导航系统的发展建设及应用具有重要的参考意义。     

BOC调制打通共用载频的坦途——GNSS导航信号的收发问题之一

在着力培育北斗卫星导航国内民用市场之际．研发高精度、广用途、价格适度的GNSS导航信号接收机已成为当务之急。为此．我们需要深入了解GNSS导航信号所涉及的多学科知识．破解GNSS导航信号接收机研制难题。本讲座拟对此做一些解题探索．而对GNSS导航信号共用载波频率、所用伪随机噪声码特性、GNSS卫星所用的测距码多样性及其跟踪测量．卫星导航电文及其编码纠错法．GNSS导航信号接收天线的适应性,以及GNSS导航信号接收机的研制难点及其对策分别予以较深入的论述。本文主要论述BOC调制的作用与影响。     

GPS导航卫星播发的信号是什么样的？（下）

GPS信号中导航电文（NAVmessage）包含卫星星历（卫星精确的轨道位置信息）、星载原子钟修正数据、卫星历书（卫星近似的轨道位置信息）、电离层时延改正、卫星健康状态、C／A码引导捕获P码的信息。将这些信息以二进制码的形式编码,数据采用不归零制（NRZ）的二进制码,数据码码速率为50bit／s的为方波信号,     

北斗系统信号时域波形失真评估

卫星导航信号时域波形是空间信号质量监测和评估(SQM)的重要内容,本文利用大口径天线接收系统采集的离线数据对北斗IGSO-6卫星B1频点信号时域波形进行分析。首先提出利用基于码相位平均方法求取高信噪比的时域波形,在此基础上利用标准码片波形相关技术提取出码元波形。然后建立相关函数和码元波形的统计理论联系,利用码元波形相关函数差分析信号边沿特性,最后在时域波形上计算出所有北斗卫星的数字失真量,详细评估不同卫星数字失真规律。     

卫星数字电视广播信道编码与调制技术的研究

对五种典型的卫星信道编码与调制系统(RS码+1/2卷积码+QPSK、RS码+3/4卷积码+QPSK、RS码+7/8卷积码+QPSK、RS码+2/3 TC-8PSK和RS码+QPSK)进行了性能模拟。结果表明,RS码+卷积码+QPSK类系统较适合卫星数字电视广播。还给出了该类系统中三种典型系统的参数,为制定我国卫星数字电视广播传输标准提供依据。     

Broadcom先进的GPS解决方案支持GLONASS卫星系统

Broadcom(博通)公司宣布推出两款新的GPS单芯片系统解决方案BCM47511和BCM2076,这两款解决方案支持俄罗斯导航卫星系统GLONASS,从而使导航可用卫星数几乎增加了一倍。这些解决方案面向智能手机、普通手机、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器和便携式导航设备(PND)。BroadcomBCM47511独立GPS接收器和Broadcom BCM2076组合接收器同时支持GPS和GLONASS两种卫星系统,其中BCM2076组合接收器还     

一种获取北斗卫星信号新方法的研究

北斗导航卫星系统作为兼容、独立、开放和全球的导航系统,被设计用于执行导航和控制任务。该系统在现实环境中的成功运行必须克服众多挑战,其中主要是提高北斗卫星信号的捕获成功率。旨在减轻调制码处理方式带来的混叠伪像,提高北斗定位接收机定位性能,提高捕获成功率,文中提出了一种使用信号平方的捕获卫星信号的方法。实验结果表明,相对于传统方法,该方法具有更好的北斗信号捕获性能。