北斗接收机基带信号关键算法的研究
本文关键词:北斗接收机基带信号关键算法的研究 出处:《石家庄铁道大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 北斗接收机 基带信号 数字下变频 捕获 跟踪
【摘要】:由我国自主发展、独立运行的北斗卫星导航系统,在2020年将要具备覆盖全球的能力。随着我国航天事业取得突飞猛进的同时,我们必须意识到属于自己的北斗导航接收机目前还处于起步阶段。由于,很多的技术难关还没有突破,这在很大程度上影响了北斗导航卫星在各个领域的应用。因此,我们必须抓紧对用户接收机的设计。用户接收机的设计包括很多方面,本文主要研究了北斗接收机基带信号的一些关键算法:数字下变频、快速捕获、跟踪算法。数字下变频是在捕获和跟踪模块都会用到的一个基本的模块。但是,它设计的好坏直接影响到以后接收机处理信号的结果,所以在本文中详细介绍了它的原理、仿真情况和在工程中具体实现。数字下变频的实现有很多方法,本文采用CORDIC算法做了仿真分析和工程实现。对北斗导航卫星信号以及参数的确定需要通过捕获北斗卫星信号来完成,前辈们研究了很多方法,本文是在分析了这些基本算法的同时,采用了分段匹配滤波器和唐检测的方法,实现对北斗卫星信号的捕获。这种方法实现简单,运算量少,捕获时间大大缩短,既能满足用户对接收机时间的要求,也能减少很多硬件和软件的资源。捕获只是对北斗导航卫星信号的一个大概的估计,要想获得更详细的卫星信号参数,必须通过跟踪环路。跟踪环路的设计前辈们也介绍了很多的方法,本文为了满足高动态条件下对卫星信号进行准确跟踪,采用3阶FLL辅助4阶PLL的载波跟踪环和二阶DLL码跟踪环实现北斗导航卫星信号的跟踪。本文的所有设计都是基于MATLAB的理论研究。通过仿真,都实现了基本的要求,达到了预期的效果。期待本文的研究能为以后北斗卫星导航接收机的设计提供一些帮助。
[Abstract]:The Beidou satellite navigation system, which is independently developed and independently operated by our country, will have the ability to cover the world in 2020. With the rapid development of China's space industry, we must realize that the Beidou navigation receiver of its own is still in its infancy. As a result, many technical difficulties have not been broken, which greatly affects the application of the Beidou navigation satellite in various fields. Therefore, we must pay close attention to the design of the user receiver. The design of user receiver includes many aspects. This paper mainly studies some key algorithms of Beidou receiver baseband signal: digital down conversion, fast acquisition and tracking algorithm. Digital down conversion is a basic module that will be used in the capture and tracking modules. However, the quality of its design directly affects the outcome of the receiver processing the signal. So in this paper, its principle, simulation and specific implementation in engineering are introduced in detail. There are many ways to realize the digital down conversion. In this paper, the CORDIC algorithm is used to do simulation analysis and engineering implementation. Determination of the Beidou navigation satellite signal and the parameters need to be done by capturing the Beidou satellite signal, predecessors have studied a lot of method, this paper is the analysis of the basic algorithm and piecewise matching method using the filter and Tang detection, to achieve capture Beidou satellite signal. This method is simple, with less computation and shorter acquisition time. It can not only meet the user's demand for the receiver time, but also reduce the resources of many hardware and software. Capture is only a approximate estimate of the Beidou navigation satellite signal. To obtain more detailed satellite signal parameters, the loop must be tracked. The design of tracking loop also introduced many methods. In order to track the satellite signals accurately under high dynamic conditions, the 3 order FLL aided 4 order PLL carrier tracking loop and two order DLL code tracking loop were applied to realize Beidou navigation satellite signal tracking. All the designs of this article are based on the theoretical research of MATLAB. Through the simulation, all the basic requirements have been realized, and the expected results have been achieved. It is expected that this study will provide some help for the future design of the Beidou satellite navigation receiver.
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN967.1
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,本文编号:1345025
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