COMPASS/CAPS组合导航接收机设计与实现

COMPASS系统和CAPS系统作为我国自主研发的卫星导航系统,它们在实际使用时具有较强互补的特性。本文研究了COMPASS系统和CAPS系统的特点,利用CAPS系统和COMPASS系统的特性设计了C0MPASS／CAPS接收机,详细给出捕获、跟踪算法设计,并对设计的接收机进行了测试。测试表明,设计的C0MPASS／CAPS接收机性能良好,相对单COMPASS系统,COMPASS／CAPS接收机在抗干扰特性,特定的应用场合上的功能和性能有了较大的提高。     

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。     

开放式多模导航接收机设计

单北斗或GPS导航接收机以及传统整体式的设计已不能满足当前导航接收机在不同领域的深入应用,具有高效、可靠、可控的深度开发能力的多模导航接收机设计是推进北斗导航应用的重要因素.以自主研发的多模导航为核心,结合未来导航终端发展技术特点,提出一种基于组件设计方法的开放式多模导航接收机,对多模兼容及开放式设计方法展开研究并建立接收机开发流程.内容包括:首先,分析多模导航SoC及接收机开发原理;其次,阐述基于组件的开放式多模导航接收机设计,并提出针对不同硬件平台的多层次软件开发流程;然后详细介绍以算法为核心的组件设计关键技术及可配置开发方法;最后,总结并验证实现该开放式多模导航接收机,提出下一步研制重点.     

舰载导航接收机变换域抗干扰技术研究

随着卫星导航的迅速发展,卫星导航定位系统在海战中发挥着越来越重要的作用。由于接收到的卫星信号弱,所以非常容易受到干扰影响。以舰载导航接收机抗干扰为背景,介绍了变换域抗干扰技术的原理,阐述了变换域抗干扰的实现方法。     

基于FPGA+DSP的双模兼容导航接收机设计

现有的商业化接收机由于其集成式、固化式设计已不能满足当前科研领域的研究需求,针对世界上多种卫星导航系统同时并存的状态,文章介绍了一种基于FPGA+DSP的双模兼容导航接收机系统设计方案。由天线及前端射频模块完成GPS L1和GLONASSL1频点信号的接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA和DSP实现接收机的基带相关运算、信号处理、导航定位解算,系统间各部分的接口设计。系统测试结果表明文章所设计的接收机具有功耗低、体积小、集成度高、可重复开发的特点。     

北斗导航接收机LNA的设计与仿真

为了实现北斗卫星导航接收机射频前端的研制,根据接收机射频模块系统指标要求,包括增益、噪声系数、灵敏度等关键指标要求,提出一种基于ATF54143的LNA设计方案,采用两级结构,源极传输线负反馈稳定技术,实现输入最佳噪声匹配,输出共轭匹配设计,并用ADS软件进行仿真,得到增益32dB,噪声系数0.45dB,输入驻波比1.5。     

GNSS导航信号接收机的基本性能检验

在今研发北斗导航信号接收机的快速进程中,急需实时评定它们的基本性能,以便扩大它们的应用领域。笔者基于对GPS信号接收机基本性能的了解和对它的检测实践,提出了检验GNSS导航信号接收机基本性能的零基线检测法和超短基线检测法,供实用参考。     

卫星导航接收机技术发展趋势分析

面对多种卫星导航系统共存的局面和高性能应用平台的需求,多系统多模导航接收机成为接收机发展的主要方向。本文从卫星导航系统在各种军事和民用系统中应用的重要性出发,分析国内外卫星导航接收机发展现状和趋势,提出我国卫星导航接收机相关技术在未来几十年的发展的体系框架和思路。     

基于GNSS-SDR低成本GPS软件接收机的设计与实现

采用Realtek RTL2832U芯片方案的数字广播电视接收器,利用软件去控制接收器内部参数,使GPS L1频段信号经R820T调谐到一低中频信号,RTL2832U对其采样并将数据通过USB接口传输至上位机,利用GNSS-SDR对所得数据进行解调,捕获,跟踪与定位解算,实时输出位置信息并生成KML等文件。实验结果表明,低成本的DVB-T用于GNSS系统定位是可行的。     

GPS软件接收机实时化设计与实现

提出了基于软相关的12通道GPS软件接收机实时化的改进方法,主要针对耗时较多的信号检测模块和相关器进行算法优化和程序优化,并给出了改进前后的实际运行结果和性能分析,表明了所提出的优化方法是行之有效的。采用这些方法改进之后,实现了12通道实时接收的GPS软件接收机。     

七通道抗干扰GNSS接收机射频前端设计

针对目前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)普遍存在的抗干扰能力弱的突出问题,研制了一款七通道抗干扰GNSS接收机,通过利用多模组合导航抗干扰技术及级联/组合空域、时域与频域等多重抗干扰技术来应对复杂电磁环境应用的需求.重点介绍了抗干扰GNSS接收机射频前端...     

基于GNSS多通道跟踪接收机的阵列反欺骗方法

近年来,基于阵列天线的空域处理方法被认为是最有效的欺骗检测和抑制手段之一。提出了一种基于卫星导航接收机多通道跟踪能力的阵列反欺骗方法。多通道跟踪接收机对每一个捕获到的导航信号在所有阵元通道后均进行跟踪处理并提取信号幅度和载波相位观测量,首先计算载波相位双差平方和进行欺骗检测,然后利用载波相位单差和信号幅度比估计信号导引矢量,从而进行基于子空间投影的欺骗信号抑制或基于波束形成的真实卫星信噪比提升。理论分析和仿真试验证明,该方法可有效检测并消除同一来向的欺骗信号且不影响真实卫星信号质量。由于前端非理想因素带来的幅度和相位偏移都已包含在接收机跟踪通道提取的观测量内,实际应用时对阵列天线校准和射频通道均衡的要求明显降低。     

多星座GNSS接收机设计与实现

GNSS的发展大大增加了导航信号数量,因此开发可接收多个星座信号的GNSS接收机具有很大的意义。本文设计实现了一种简单灵活的新型接收机,主要包括利用MAX2769作为射频前端实现多星座信号覆盖,可重配置的FPGA实现多星座信号的捕获跟踪与数据传输,导航与数据后处理由计算机实现。同时为了兼容多种GNSS信号,设计了通用跟踪环路。测试结果表明设计的GNSS接收机具有体积小、实时性好和兼容性强等特点,满足实际应用需求。     

ADC量化位数对阵列天线GNSS接收机的影响

在处理全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号时,针对模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响。在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB。通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据。     

GNSS接收机锁相环最佳环路带宽的选取

锁相环环路带宽值的选取对于锁相环的跟踪误差性能有重要影响。基于全球卫星导航系统(GNSS）接收机中常用锁相环结构与数学模型,首先介绍了锁相环及其重要组成部分环路滤波器的结构和原理,然后分析了环路带宽的取值对锁相环两个最重要的误差源——环路热噪声误差和晶振阿伦偏差的影响,给出了低动态下使锁相环总的跟踪误差最小的最佳环路带宽的理论表达式。对基于由现场可编程门阵列（FPGA）芯片、温补晶振和模/数接口电路构建的实际硬件接收机平台进行了验证,结果表明：当根据最佳环路带宽的理论表达式取环路带宽值时,锁相环的跟踪误差最小。所推得的理论表达式不仅可以应用于GNSS接收机,也适用于一般的载波跟踪环设计。     

一款多模全球导航卫星系统接收机CMOS压控振荡器设计

本文介绍了一款应用在多模全球导航卫星系统中Σ-Δ小数频率合成器的压控振荡器的设计,压控振荡器采用双级积累模式可变电容器件。基于对调谐开关寄生电容的分析,压控振荡器优化了频率覆盖范围和调谐线性度,频率覆盖了GPS和北斗频段。压控振荡器采用了TSMC CMOS 0.18μm工艺,覆盖了GPS L1,BD B1/B2/B3频段的同时采用了线性化调谐技术,优化了相位噪声。恒定的VCO增益特性进一步提供了宽的电压调整范围,提高了环路的稳定性。     

基于FPGA的匹配滤波接收机实现技术研究

高效数字匹配滤波器设计是数字接收机中提高信噪比改善系统信号处理性能的一项关键技术。数字匹配滤波器在通信和雷达接收机中应用广泛,文中分析了匹配滤波接收机的基本原理,介绍了QPSK信号匹配滤波接收机的FPGA实现过程,并给出了基于Xilinx ISE 8.2i的Test Bench Waveform仿真结果。     

GNSS信号接收机的构件初识──GNSS导航信号的收发问题之十

GNSS信号接收机是GNSS导航卫星的用户设备,是实现GNSS卫星导航定位的终端仪器。它是一种能够接收、跟踪、变换和测量GNSS卫星导航定位信号的无线电接收设备,既具有常用无线电接收设备的共性,又具有捕获、跟踪和处理弱达3.5E-16W~2.5E-17W卫星微弱信号的特性。为此,GNSS信号接收机的构件必须满足这种捕获、跟踪和测量GNSS信号的需求。     

多通道数字接收机的设计与实现

为了解决传统模拟中频接收机相位分辨率低等缺点,提出一种基于软件无线电的中频数字接收机技术。针对雷达信号的特点提出了脉宽匹配滤波器的设计方法。采用基于多相滤波的正交变换理论,以及基于脉宽匹配的数字滤波器方法完成了一种五通道中频数字接收机的设计。接收机利用五路高速A/D变换器对输入的模拟信号进行采样,然后将采样数据送入FPGA进行处理,最终完成了每两路信号相位差的提取。实验结果表明系统具有成本低、精度高、结构简单等特点,而且具有一定的工程应用价值。     

GNSS接收机的消除互相关干扰算法及其实现

研究了强弱信号互相关干扰问题和干扰消除算法及其实现.使用强弱信号分离的通道结构,通过强信号通道对强信号的跟踪结果和弱信号通道对弱信号参数的估计,计算强信号对弱信号造成的互相关干扰;利用多普勒频移和码相位差修正此互相关值;最后,从弱信号通道的相关结果中去除强弱信号的互相关成分,完成消除强信号对弱信号的干扰,提高接收机的灵敏度.该方法容易实现,对简化接收机基带芯片设计具有指导意义.