导航卫星有效载荷系统中信号源终端软件的设计与实现

论文摘要

导航卫星有效载荷主要包括卫星时钟,导航数据存储器以及数据注入接收机。由其引申而来的导航定位系统目前已经成为继蜂窝通信(GSM),互联网之后的全球第三个IT经济增长点。为了完成导航卫星有效载荷数据注入仿真系统,需要有一个功能完善并且能够配合硬件完成仿真功能的终端软件控制平台,本文就是研究基于导航卫星有效载荷数据注入仿真系统终端软件的设计与实现。本文介绍的卫星导航系统是一个典型的扩频通信系统。扩展频谱通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带通信号,送入信道中传输,在利用相应手段将其压缩,从而获取传输信息的通信系统。本文首先介绍了国内外卫星导航定位系统的研究现状,详细介绍了目前应用最为广泛的GPS系统的特点以及本课题研究的导航系统的现状。其次,阐述了卫星定位导航的理论基础。详细介绍了扩频通信的理论基础、工作原理、工作方法和它的主要特点;详细介绍了伪随机码的各种特性,尤其是PN序列的相关性就行了研究;详细介绍了导航电文的特点以及其构成。最后,总结了终端软件需要具有的功能并且完成了终端软件的设计并且与硬件联合调试,完成了导航卫星有效载荷数据注入仿真系统的设计工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 国内外相关技术发展现状
• 1.3.1 卫星导航定位技术概述
• 1.3.2 国外GPS导航定位系统
• 1.3.3 国外GLONASS导航定位系统
• 1.3.4 国外Galileo导航定位系统
• 1.3.5 国内卫星导航技术的研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 卫星导航定位原理
• 2.1 引言
• 2.2 伪距导航定位原理
• 2.2.1 利用到达时间测距原理
• 2.2.2 伪距测量定位
• 2.3 GPS系统的组成
• 2.3.1 空间部分
• 2.3.2 用户设备部分
• 2.3.4 GPS系统的特点
• 2.4 GPS信号的特性
• 2.4.1 GPS信号的频率和调制格式
• 2.4.2 GPS的测距码
• 2.4.3 GPS的导航电文
• 2.5 本章小结
• 第3章 导航信号源设计的理论基础
• 3.1 引言
• 3.2 扩频技术
• 3.2.1 直接扩频通信系统模型
• 3.2.2 直接序列扩频的实现
• 3.3 扩频系统的伪随机序列
• 3.3.1 m序列
• 3.3.2 Gold码序列
• 3.4 双相相移键控调制
• 3.5 CRC校验
• 3.5.1 差别检测
• 3.5.2 循环冗余码（CRC）
• 3.5.3 CRC校验码的算法分析
• 3.5.4 算法的软件实现
• 3.6 本章小结
• 第4章 导航信号源终端软件的实现
• 4.1 引言
• 4.2 VC++6.0 软件开发平台简介
• 4.3 终端软件的总体结构以及实现流程
• 4.4 码配置界面的设计与实现
• 4.4.1 码速率
• 4.4.2 信息速率
• 4.4.3 码寄存器参数
• 4.4.4 P码参数
• 4.4.5 伽利略配置参数
• 4.5 载波配置界面的设计与实现
• 4.5.1 发射频点
• 4.5.2 多普勒参数
• 4.5.3 相位延迟
• 4.6 时间及其他配置界面的设计与实现
• 4.6.1 时间参数配置
• 4.7 电文配置模块的设计与实现
• 4.8 反馈数据显示界面设计
• 4.9 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢