衛星導航軟體接收機原理與設計

《衛星導航軟體接收機原理與設計》是2008年國防工業出版社出版的圖書，作者是董緒榮、唐斌、蔣德。本書的研究思路遵循從GPS到GNSS、從一般模型到具體信號處理功能實現、從仿真語言到高級語言、從非實時到實時循序漸進進行。

基本介紹

• 書名：衛星導航軟體接收機原理與設計
• 作者：董緒榮，唐斌，蔣德
• ISBN：9787118058642
• 頁數：300
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2008-12-1
• 裝幀：平裝
• 開本：大32開
• 字數：252000
• 紙張：膠版紙

內容簡介

具體章節安排如下。

第1章概述GNSS接收機技術的研究現狀與發展趨勢，從我國北斗雙星導航定位系統建設和發展的實際需求出發，論述了衛星導航軟體接收機關鍵技術研究的重要意義；介紹了國內外在衛星導航軟體接收機研究上的代表性成果；比較了目前軟體接收機實現的各種平台與優缺點。第2章從衛星導航軟體接收機和軟體中頻信號模擬器設計的雙重要求出發，介紹了GNSS導航信號的發展與現代化現狀，總結出導航信號發展的一般規律；分析了導航信號生成方式、自相關特性以及跟蹤性能；建立了信號在發射時刻、到達接收機天線相位中心以及RF前端ADC輸出3個關鍵節點的數學模型。第3章闡述了GPS/Galileo L1中頻軟體信號模擬器結構，並設計了各模組的功能；有所側重地在衛星鐘差模型、電離層閃爍模型以及多徑效應模型的建立上提出了一些新的方法與思路；為滿足軟體接收機測試的實際需要，對載噪比、信號傳播時間以及都卜勒頻移的計算作了說明。第4章介紹了導航衛星信號捕獲的基本原理及捕獲的一般過程；闡述了軟體接收機基於FFT的並行碼相位搜尋捕獲策略；推導了差分相干積累和非相干積累的檢測量的統計分布；依據實際套用背景，對前人提出的差分相干積累作了有益簡化，完整給出了一種新的基於FFT的簡易差分相干積累高靈敏度軟體接收機的捕獲方法。第5章重點討論了一種新的基於模糊控制邏輯器的軟體接收機智慧型載波跟蹤軟環設計方案，從模糊產生器、模糊推理機、模糊規則庫、模糊消除器4個方面詳細說明了模糊邏輯控制器的設計方法，並推導了基於雙線性變換的三階鎖相環的數字實現形式。第6章重點研究了低信噪比條件下軟體接收機多徑估計技術，給出了一種新的基於有色噪音效卡爾曼濾波的最大似然多徑估計算法。第7章研究了實時單頻GPS軟體接收機的信號快捕算法和基於SIMD指令的相干積分累加計算最佳化技術；從軟體接收機整體實現的角度，分析了軟體接收機與數字硬體接收機在偽距計算上的不同，利用NordnavR30軟體接收機接收並保存的實際中頻GPS信號數據對本書設計的軟體接收機進行了驗證測試。第8章分析了採用FFT方法跟蹤微弱GPS信號的原理，提出了使用FFT和鎖頻環(或鎖相環)結合的複合軟環跟蹤微弱GPS信號的方法，該方法可以改善環路的動態性能；給出了一種新的減小互相關干擾的方法——Q路濾波法，推導了該方法的有關模型，通過Matlab仿真程式驗證了該方法可以有效地減小互相關干擾。

目錄

第1章緒論

1.1 引言

1.2 衛星導航系統概述

1.2.1 GPS

1.2.2　俄羅斯GLONASS

1.2.3 歐盟Galile0

1.2.4 中國北斗雙星導航定位系統

1.3 GNSS軟體接收機的研究背景與意義

1.3.1 GNSS接收機的發展現狀與趨勢

1.3.2 我國衛星導航定位系統建設和發展的現實需求

1.3.3 研究的重要意義

1.4 國內外衛星導航軟體接收機研究概況

1.5 本書的組織

1.5.1 軟體接收機數字處理實現技術比較分析

1.5.2 本書研究的總體思路

第2章　導航衛星的信號特性與中頻信號數學模型

2.1 GPS信號的特性

2.1.1 頻率和調製格式

2.1.2　功率電平

2.1.3 相關函式

2.1.4 GPS信號的現代化

2.2 GLONASS信號的特性

2.3 Galileo信號的特性

2.3.1 頻率分配

2.3.2　Galileo LIF信號

2.3.3　LIF信號與LIC/A碼信號的比較

2.4 導航信號的發展規律與BOC調製研究

2.5 GPS/Galileo L1中頻信號的數學模型

2.5.1 導航衛星發射的信號

2.5.2 到達接收天線相位中心的LOS信號

2.5.3 RF前端ADC輸出的數位化信號

2.6 本章小結

第3章　中頻信號模擬器設計

3.1 中頻軟體信號模擬器結構

3.2 導航信號的傳輸誤差模型

3.2.1 衛星時鐘誤差仿真模型

3.2.2 電離層誤差仿真模型

3.2.3 對流層誤差仿真模型

3.2.4 多徑效應仿真模型

3.2.5 噪聲模型

3.3 中頻信號模擬器的實現

3.3.1 可見衛星的確定

3.3.2 信號傳播時間的確定

3.3.3 導航電文的產生

3.4 本章小結

第4章　軟體接收機的信號高靈敏度捕獲

4.1 捕獲技術概述

4.1.1 二維搜尋捕獲

4.1.2 串列搜尋捕獲策略

4.2 軟體接收機並行碼相位搜尋捕獲策略

4.3 微弱信號的捕獲

4.3.1 微弱信號的概念

4.3.2　平方損耗分析

……

第5章　軟體接收機動態環境載波跟蹤技術

第6章　軟體接收機碼跟蹤與多徑估計技術研究

第7章　實時單頻GPS軟體接收機信號處理技術研究

第8章　微弱GPS信號的跟蹤我址干擾抑制

參考文獻