基于星座体制时频差测量技术的研究
发布时间：2021-01-13 06:28
随着世界宇航科技的迅猛发展,卫星技术应用日趋高涨,特别是星座组网卫星系统更是今后航天卫星领域的必然趋势。本文立足星座卫星体制,着眼于卫星定位技术对时频差的精度需求,以当今备受关注的高精度时频差测量技术作为研究课题,进一步研究了基于双向（TWTT）时差测量和载波测相的频差测量方法及其适应性,在此基础上深入测量理论算法研究,分析测量精度误差因子,构建误差模型,通过软件仿真及硬件实测,以减小误差并获取更高精度时频差测量的方法和措施。本论文主要研究内容如下:1)深入介绍了双向时差测量和载波多普勒测相频差测量的原理,为时频差测量技术的研究奠定理论基础。2)基于测量理论完成测量系统的设计,运用相关仿真软件实现系统建模及实现。3)完成测量精度因子及误差因子分析,构建全面的详细的因子模型;其中,相关因子基于两类:理论算法因素和系统工程实际影响因素。4)基于算法及因子模型,设计模型接口,实现模型带入后的仿真,给出仿真测量结果及影响分析,并对部分因子进行实物系统验证。5)针对前续研究,总结整理并给出提高时频差测量精度的方法和针对误差的减小误差的合理建议。本文充分运用双向法完成星座体制内卫星间时频差的高精度...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 内外研究历史与现状
1.3 主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 双向比对时差测量基础
2.1 双向时间比对基本原理
2.2 时差测量算法误差因子分析
2.2.1 伪距测量误差因子分析
2.2.2 星间收发设备零值误差因子分析
2.3 本章小结
第三章 载波相位频差测量基础
3.1 载波相位测量基本原理
3.2 频差测量算法误差因子分析
3.3 本章小结
第四章 系统仿真实现
4.1 系统仿真工具介绍
4.2 测量系统仿真实现
4.2.1 扩频通信基本原理
4.2.2 测量系统的建模
4.2.3 测量系统软件实现
4.3 星间动态条件仿真建模实现
4.3.1 星间动态仿真原理
4.3.2 星间动态条件建模及仿真
4.4 本章小结
第五章 测量系统设计与实现
5.1 系统总体概述
5.1.1 系统总体设计构思
5.1.2 系统总体原理设计
5.1.3 系统工作原理
5.2 系统硬件设计
5.2.1 时频管理单元
5.2.2 测量处理单元
5.2.3 时钟设计
5.3 信号处理流程
5.3.1 前向信号链路处理流程
5.3.2 返向信号链路处理流程
5.4 本章小结
第六章 时频差测量精度误差分析
6.1 多普勒及其变化率对码速率的影响
6.2 信噪影响分析
6.2.1 最小信噪比约束
6.2.2 信噪比对捕获性能影响
6.3 检测器参数选择
6.4 锁频环误差分析
6.5 锁相环误差分析
6.6 码环误差分析
6.7 本章小结
第七章 时频差测量改进
7.1 采样时钟选择与拓扑
7.2 捕获检测器策略
7.3 载波环辅助码环跟踪
7.4 伪码再生发生器
7.5 高精度系统零值标定
7.6 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STK的BDS星座仿真和性能分析[J]. 倪育德,陈君,蔚保国,邢兆栋. 计算机测量与控制. 2016(01)
[2]移动干扰源双星TDOA/FDOA定位方法研究[J]. 王胜兵,翟亚利. 计算机与数字工程. 2015(02)
[3]卫星双向载波相位时间频率传递及其误差分析[J]. 荆文芳,卢晓春,刘枫,王瑾,赵丹宁. 测绘学报. 2014(11)
[4]小卫星及卫星组网的战术应用研究[J]. 杨敏,孙洋,鲍凯. 舰船电子工程. 2014(09)
[5]双星TDOA/FDOA定位系统的目标定位精度分析[J]. 常新亚,谢斌,张晓敏,兰丁. 航天器工程. 2013(04)
[6]一种串联结构数字载波环及其Z域噪声性能分析[J]. 韩孟飞,王永庆,吴嗣亮,罗海坤. 电子学报. 2013(02)
[7]GPS软件接收机码环鉴相器研究[J]. 孙福余,张鹏,徐亚明,沈智娟. 大地测量与地球动力学. 2012(04)
[8]基于TDC技术的高精度时差测量系统设计[J]. 王艳平,宋丽娜,陶坤宇. 制导与引信. 2012(02)
[9]高精度星间时差测量探讨[J]. 刘一栋,屈战涛. 载人航天. 2012(01)
[10]基于TDOA测量的高精度定位技术的研究[J]. 黄毅,胡爱群. 高技术通讯. 2012 (01)
硕士论文
[1]卫星导航系统中星间链路通信机理研究[D]. 张博.沈阳理工大学 2014
[2]月球轨道中继卫星星间链路的关键技术研究[D]. 刘东.电子科技大学 2013
[3]高精度时差测量技术研究[D]. 王刚.西安电子科技大学 2012
本文编号：2974388
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 内外研究历史与现状
1.3 主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 双向比对时差测量基础
2.1 双向时间比对基本原理
2.2 时差测量算法误差因子分析
2.2.1 伪距测量误差因子分析
2.2.2 星间收发设备零值误差因子分析
2.3 本章小结
第三章 载波相位频差测量基础
3.1 载波相位测量基本原理
3.2 频差测量算法误差因子分析
3.3 本章小结
第四章 系统仿真实现
4.1 系统仿真工具介绍
4.2 测量系统仿真实现
4.2.1 扩频通信基本原理
4.2.2 测量系统的建模
4.2.3 测量系统软件实现
4.3 星间动态条件仿真建模实现
4.3.1 星间动态仿真原理
4.3.2 星间动态条件建模及仿真
4.4 本章小结
第五章 测量系统设计与实现
5.1 系统总体概述
5.1.1 系统总体设计构思
5.1.2 系统总体原理设计
5.1.3 系统工作原理
5.2 系统硬件设计
5.2.1 时频管理单元
5.2.2 测量处理单元
5.2.3 时钟设计
5.3 信号处理流程
5.3.1 前向信号链路处理流程
5.3.2 返向信号链路处理流程
5.4 本章小结
第六章 时频差测量精度误差分析
6.1 多普勒及其变化率对码速率的影响
6.2 信噪影响分析
6.2.1 最小信噪比约束
6.2.2 信噪比对捕获性能影响
6.3 检测器参数选择
6.4 锁频环误差分析
6.5 锁相环误差分析
6.6 码环误差分析
6.7 本章小结
第七章 时频差测量改进
7.1 采样时钟选择与拓扑
7.2 捕获检测器策略
7.3 载波环辅助码环跟踪
7.4 伪码再生发生器
7.5 高精度系统零值标定
7.6 本章小结
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STK的BDS星座仿真和性能分析[J]. 倪育德,陈君,蔚保国,邢兆栋. 计算机测量与控制. 2016(01)
[2]移动干扰源双星TDOA/FDOA定位方法研究[J]. 王胜兵,翟亚利. 计算机与数字工程. 2015(02)
[3]卫星双向载波相位时间频率传递及其误差分析[J]. 荆文芳,卢晓春,刘枫,王瑾,赵丹宁. 测绘学报. 2014(11)
[4]小卫星及卫星组网的战术应用研究[J]. 杨敏,孙洋,鲍凯. 舰船电子工程. 2014(09)
[5]双星TDOA/FDOA定位系统的目标定位精度分析[J]. 常新亚,谢斌,张晓敏,兰丁. 航天器工程. 2013(04)
[6]一种串联结构数字载波环及其Z域噪声性能分析[J]. 韩孟飞,王永庆,吴嗣亮,罗海坤. 电子学报. 2013(02)
[7]GPS软件接收机码环鉴相器研究[J]. 孙福余,张鹏,徐亚明,沈智娟. 大地测量与地球动力学. 2012(04)
[8]基于TDC技术的高精度时差测量系统设计[J]. 王艳平,宋丽娜,陶坤宇. 制导与引信. 2012(02)
[9]高精度星间时差测量探讨[J]. 刘一栋,屈战涛. 载人航天. 2012(01)
[10]基于TDOA测量的高精度定位技术的研究[J]. 黄毅,胡爱群. 高技术通讯. 2012 (01)
硕士论文
[1]卫星导航系统中星间链路通信机理研究[D]. 张博.沈阳理工大学 2014
[2]月球轨道中继卫星星间链路的关键技术研究[D]. 刘东.电子科技大学 2013
[3]高精度时差测量技术研究[D]. 王刚.西安电子科技大学 2012
本文编号：2974388
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2974388.html
