伪码测距技术研究与仿真设计

发布时间：2017-07-17 05:13

  本文关键词：伪码测距技术研究与仿真设计

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【摘要】：随着集成电路技术、微电子技术以及数字信号处理技术的迅速发展,扩频通信技术凭借其抗干扰能力强,保密性好及测距精度高等一系列优点,在移动通信、卫星全球定位、航天通信及探测等诸多领域都得到了广泛的应用。而由于伪随机码的自相关、互相关和长周期特性,其在扩频通信系统中起到了十分重要的作用,因此伪码测距技术也越来越受到人们的重视。伪码测距可以兼顾测距距离和精度,结合码分多址技术还可同时测控多个目标。基于伪码测距在测距领域的这些特点,本文研究了伪随机码测距技术在卫星测控系统中的理论基础和具体应用。伪码测距技术研究的重点主要集中在载波分离,伪码捕获和跟踪环节。本文分别对这几个功能模块的原理进行了详细的讨论,并且给出了实现方法和验证方案。在发射端,本文采用调制与信号发生器相结合的方法对调制进行了优化,并对伪随机码的产生进行了详细的阐述。在接收端的伪码捕获部分,本文对伪码捕获的常用方法进行了详细对比,并详细说明了解调模块与相关模块的实现;而在伪码跟踪环节,本文对本地长码模块和相关鉴相模块的实现进行了详细的讨论,其中使用采样的方法实现了本地长码的实时移位。最后在ModelSim平台上,利用Verilog语言对伪随机码的产生过程、调制阶段以及伪码捕获和伪码跟踪环节进行了仿真,以验证伪码测距系统设计的正确性。本文的仿真设计在测距精度方面有了进一步的提高,并且实现也更为简单,不但为传统测距系统使用伪码测距技术提供了基础,而且为个人导航、室内定位等新兴领域提供了帮助。
【关键词】：伪码测距 伪码捕获 伪码跟踪 前仿真 Verilog
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.42
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 背景及意义13
• 1.2 各种测距技术的分类和特点13-15
• 1.3 伪码测距技术的研究现状15
• 1.4 本论文研究内容15-16
• 1.5 本论文章节安排16-17
• 第二章 伪码测距技术17-26
• 2.1 伪码测距原理17-18
• 2.2 测距方法分析18-19
• 2.3 伪随机码介绍19-21
• 2.4 接收机概述及射频前端处理21-22
• 2.5 伪码接收处理22-24
• 2.5.1 载波分离22-23
• 2.5.2 伪码捕获23-24
• 2.5.3 伪码跟踪24
• 2.6 总体设计24-25
• 2.7 本章小结25-26
• 第三章 伪码捕获方案设计26-33
• 3.1 伪码捕获的原理26
• 3.2 伪码捕获与跟踪之间的转换26-28
• 3.3 伪码捕获方案28-31
• 3.3.1 时域串行搜索捕获28-29
• 3.3.2 循环相关捕获搜索29-31
• 3.3.3 双积分滑动相关捕获31
• 3.4 本章小结31-33
• 第四章 伪码跟踪方案设计33-44
• 4.1 伪码跟踪环路33
• 4.2 载波跟踪环路设计33-39
• 4.2.1 相位锁定环路33-35
• 4.2.2 I/Q解调35-37
• 4.2.3 载波环路设计37-39
• 4.3 码环的设计39-42
• 4.3.1 延迟锁定环路40-41
• 4.3.2 非相干积分41
• 4.3.3 鉴相方法的种类41-42
• 4.4 码环与载波环之间的相互支持关系42-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第五章 伪码测距系统实现与仿真44-64
• 5.1 仿真工具44
• 5.2 发射端实现与仿真44-50
• 5.2.1 码发生器的实现与仿真44-48
• 5.2.2 调制的实现与仿真48-50
• 5.3 接收端实现与仿真50-63
• 5.3.1 长码的捕获的实现50-58
• 5.3.2 长码的跟踪的实现58-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 本文工作的回顾64-65
• 6.2 存在的问题及进一步的工作65-66
• 参考文献66-69
• 附录69-70
• 致谢70-71
• 作者攻读学位期间发表的论文71

【参考文献】

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1 张岩奇;扩频测距技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年

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本文编号：552117