应用于机载导航的北斗双模型接收机的设计与实现

发布时间：2017-07-02 09:09

  本文关键词：应用于机载导航的北斗双模型接收机的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：北斗卫星导航系统是我国军民共建的基础设施,其推动着国家各个方面的建设与发展。北斗特有的自主性,开放性和短报文的特点,使其为机载导航领域提供了一个新的发展方向。目前,卫星导航由于导航精度高,实时定位,无积累误差,被广泛应用于机载导航的各个方面。这其中依赖于GPS应用的产品最多。但是,对于定位信息的报送,就需要通过无线电通信的方式进行传播。这种方式的缺点是对通信基站依赖程度大。利用北斗短报文的特点,就可以实现卫星方式通信,摆脱对基站的依赖。通过结合北斗卫星导航系统中北斗一代短报文功能和北斗二代高精度定位的功能,利用北斗自主性和安全性的优势,以北斗一代与北斗二代组成双模型接收机的应用,在机载导航领域具有很高的价值。本文作者完成的以下工作有：(1)实现了北斗双模型接收机的硬件设计,包括射频电路、基带处理电路、电源系统电路的设计；通过改进比较器的设计,提高系统制造的一致性；完成电路板PCB的设计和仿真。并且完成了对接收机的测试；(2)基于北斗双模型接收机,设计实现适用于机载任务的系统,并且完成了系统的测试,取得满意的效果；(3)对北斗卫星导航定位系统和卫星导航接收机架构进行研究,并且完成分析北斗RDSS和RNSS的可实现的定位性能并得出结论。本文最终实现北斗双模型接收机的设计,并且根据在机载导航的应用,提出一套北斗双模型接收机组成的系统方案。经过实验证明系统性能稳定可靠,满足机载导航的使用。通过本文的研究,推动北斗相关领域的研究与发展。
【关键词】：北斗 双模型 接收机 机载
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 卫星导航的技术现状10-14
• 1.2.1 卫星导航技术的现状10-11
• 1.2.2 北斗导航技术的发展与现状11-14
• 1.2.3 卫星导航接收机的发展现状14
• 1.3 北斗双模型接收机的应用14-16
• 1.3.1 北斗双模型接收机的功能特点14-15
• 1.3.2 北斗双模型接收机在机载的应用15
• 1.3.3 北斗双模型接收机的研究现状15-16
• 1.4 论文的主要内容及章节安排16-18
• 第二章 北斗机载卫星导航接收机原理及分析18-36
• 2.1 卫星导航接收机基本原理18-20
• 2.1.1 导航接收机概况18-19
• 2.1.2 接收天线19
• 2.1.3 信噪比和载噪比19-20
• 2.1.4 噪声系数20
• 2.2 北斗接收机射频前端工作原理20-23
• 2.2.1 射频信号调整21
• 2.2.2 下变频21-22
• 2.2.3 中频滤波放大22
• 2.2.4 数模转换22-23
• 2.3 北斗信号的调制与捕获23-24
• 2.3.1 北斗信号跟踪23
• 2.3.2 码跟踪23
• 2.3.3 载波环路跟踪23-24
• 2.4 北斗信号的导航定位运算24-26
• 2.4.1 功能概述24
• 2.4.2 导航处理的总体框架24
• 2.4.3 定位计算原理24-26
• 2.5 接收机的指标分析26-34
• 2.5.1 RDSS的G/T值计算26-27
• 2.5.2 RDSS的误码率分析27-28
• 2.5.3 RDSS的伪码跟踪精度分析28-29
• 2.5.4 出站信号捕获时间分析29
• 2.5.5 RNSS信号接收灵敏度分析29-30
• 2.5.6 RNSS信号伪距测量精度分析30-34
• 2.6 本章小结34-36
• 第三章 接收机的硬件设计与实现36-60
• 3.1 射频部分的硬件设计36-40
• 3.1.1 RNSS的信道增益计算36-37
• 3.1.2 RNSS的射频设计37-38
• 3.1.3 RDSS的信道增益计算38
• 3.1.4 RDSS的射频设计38
• 3.1.5 射频前端38-40
• 3.2 基带信号处理的硬件设计40-48
• 3.2.1 ADC指标分析40-41
• 3.2.2 中频采样设计41
• 3.2.3 RDSS基带信号处理41-42
• 3.2.4 RNSS基带信号处理42-43
• 3.2.5 比较器的改进43-44
• 3.2.6 DSP信号处理44-48
• 3.3 电源系统的设计48-52
• 3.3.1 电源系统设计48-49
• 3.3.2 电源系统仿真49-52
• 3.4 PCB板的设计52-56
• 3.4.1 PCB布线分析52-54
• 3.4.2 PCB阻抗仿真54-56
• 3.5 接收机实验室测试56-58
• 3.5.1 RDSS的通信测试56
• 3.5.2 RNSS的定位测试56-58
• 3.6 本章小结58-60
• 第四章 北斗机载双模型接收机的系统实现60-68
• 4.1 北斗机载双模型接收机系统组成60-61
• 4.1.1 系统概述60-61
• 4.1.2 系统特点61
• 4.2 天线模块61-62
• 4.3 卫星接收机62-64
• 4.4 显示控制模组64
• 4.5 机载系统性能测试64-67
• 4.5.1 定位测试结果64-66
• 4.5.2 误差结果分析66-67
• 4.6 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱庆厚;;抗附加和错误接收的双通道接收机及实践[J];通讯装备;1983年04期

2 严厚伟;接收机灵敏度定义[J];舰船电子对抗;1996年01期

3 唐昌文,杨江平,徐晨曦;雷达接收机灵敏度现场测量及工程实现[J];中国测试技术;2003年01期

4 ;高效、方便的光接收机灵敏度测试新方法[J];电信工程技术与标准化;2004年11期

5 徐济仁;陈家松;牛纪海;王可人;;接收机灵敏度测量方法的深入探讨[J];有线电视技术;2009年04期

6 欧乃铭;白明;梁彬;苗俊刚;;单反射面紧缩场接收机灵敏度要求评估方法[J];北京航空航天大学学报;2012年09期

7 ;接收机灵敏度计算[J];邮电技术资料;1974年Z1期

8 陈天明;超导低噪声接收机[J];低温与超导;1976年03期

9 江甫;接收机灵敏度的定义和测量方法[J];系统工程与电子技术;1980年02期

10 徐国英;贾耀宗;;接收机灵敏度测量装置[J];宇航计测技术;1982年01期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 单红;;数字式接收机微波预处理器设计[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年

2 张硕;;宽带数字测频接收机的研究与实现[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

3 王乐朋;张福洪;易志强;;直扩接收机射频前端的设计与仿真[A];浙江省电子学会2012学术年会论文集[C];2012年

4 刘丽华;梁长明;董敏;;L波段接收机高频系统模块化研制[A];1995年全国微波会议论文集（下册）[C];1995年

5 王云;巴晓辉;陈杰;;互相关效应对高灵敏度GNSS接收机伪码捕获和跟踪性能的影响分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S02卫星导航信号体制及兼容与互操作[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 ;通产年度推荐：两类通信测试方案[N];通信产业报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 莫建文;弱信号环境下高性能GPS接收机关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 朱浩波;单路与多路CMOS工艺单片光电集成接收机研究与制作[D];天津大学;2007年

4 杨水旺;数字中频接收机关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李林成;射频隐身仿真系统中的机载无源接收机研究与软件实现[D];南京航空航天大学;2016年

2 张楠;应用于机载导航的北斗双模型接收机的设计与实现[D];中国科学院大学(工程管理与信息技术学院);2016年

3 高忠斌;模块化接收机与多通道数据采集电路设计[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 祁育成;民航多点定位系统的接收机分析与设计[D];南京理工大学;2013年

5 李嘉;C波段接收机关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 董小丰;通用高速数据电台接收机研究与设计[D];天津大学;2008年

7 李春利;多通道宽带雷达接收机研究[D];南京理工大学;2008年

8 张宁;DBF多路宽带数字接收机的研制[D];南京理工大学;2010年

9 尹彦超;K波段车载雷达接收机的研究与设计[D];南京理工大学;2013年

10 袁泉;电磁监测接收机射频模块的设计[D];北京理工大学;2014年

  本文关键词：应用于机载导航的北斗双模型接收机的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：509264