基于DiFX软件的卫星信号软相关处理

发布时间：2017-11-19 09:24

  本文关键词：基于DiFX软件的卫星信号软相关处理

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【摘要】：VLBI(Very Long Baseline Interferometry)技术具有高精度的测角能力,利用其对轨道横向约束精度高的特点,测距联合测角,有助于提高定轨精度。中科院国家授时中心正在研制建设的VLBI2010系统,建立3个台站,使用13m的天线系统,该系统不仅观测射电源,还观测地球静止轨道卫星。通过对地球静止轨道卫星的角度测量,进而实现卫星的精密定轨,同时,基于该系统可以进行地球定向参数(包括世界时UT1参数等)的测量,以及天球参考架和地球参考架的连接。该系统目前正处于研制建设阶段。传统的VLBI主要用于观测射电源,而此套系统还需要观测卫星信号。卫星信号属于人为设计的信号,它的极化方式、频谱特性等与射电源信号明显不同。如何有效的对卫星信号进行相关处理,是本文需要解决的主要问题。本文致力于地球静止轨道卫星信号相关处理,软件平台使用国际流行的开源软件Di FX。论文主要涉及VLBI卫星观测、信号相关处理算法和信号软相关实现。围绕以上三个问题,论文主要研究了以下内容:(1)首先,论文以VLBI技术发展起源、内部系统组成为基础,辅以国内外相关处理机研究概况以及地球静止轨道卫星观测中软件相关技术的应用现状,基于VLBI相关处理的原理,研究了FX型软件相关处理机的信号处理流程。介绍了相关处理软件——Di FX的基本构架、运行方法。(2)对卫星及射电源的下行信号特征,进行比较和分析。并对北斗系统、中国区域定位系统下行信号中心频点、频谱等内容进行整理,支持中科院国家授时中心VLBI2010系统的联调测试;(3)在系统落成之前,利用临潼GEO卫星地面3.7米测轨天线及数据采集设备、数据记录设备等搭建一套VLBI系统,并将接收到的中星12号卫星2015年第9天UTC08:08:36~UTC 08:08:49的信号进行自相关处理,得到了自相关干涉条纹。(4)在中科院国家授时中心VLBI2010系统三亚站13m天线联调期间,利用接收到的M1 NGC 1952射电源2015年第41天UTC 11:05:48~UTC 11:06:02信号进行自相关处理,得到了自相关干涉条纹。在试验结果中可以看到,卫星及射电源观测正常,干涉条纹输出正常,带宽综合时延可以成功获取。本文工作对于协助中科院VLBI2010系统的研制建设和联调测试,具有重要的意义,并支持后续系统的改进和相关研究工作。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（国家授时中心）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V556

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本文编号：1203074