GNSS-R海洋反射接收機信號跟蹤模塊設(shè)計.pdf

1、GNSS-R技術(shù)是一種新興的遙感探測技術(shù),主要是依靠全球?qū)Ш较到y(tǒng)(GNSS)的衛(wèi)星提供信號源,通過在機載或者星載平臺上安裝GNSS-R接收機來接收直接從衛(wèi)星傳播的信號和從海洋反射的衛(wèi)星信號,然后對兩路信號分別進行不同的處理,以實現(xiàn)對海洋環(huán)境中的各種地球物理參數(shù)的探測和反演。與傳統(tǒng)的遙感手段相比,該技術(shù)具有時空分辨率高、無需單獨的發(fā)射機、信號源豐富、接收機簡單輕便、實時性強等優(yōu)勢。本文結(jié)合實際的研究項目,給出了基于DSP+FPGA架構(gòu)的G

2、NSS-R海洋反射接收機的信號跟蹤模塊的設(shè)計方案。
　　 本文首先介紹GNSS-R技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀,并以GPS系統(tǒng)為例對GNSS中各個系統(tǒng)的信號特點進行分析。對本文實現(xiàn)的硬件和軟件相結(jié)合的GNSS-R海洋反射接收機而言,整個系統(tǒng)包括直射通道和反射通道。直射通道通過右旋圓極化天線接收來自衛(wèi)星的直射信號,完成捕獲、跟蹤、電文獲取；反射通道通過左旋圓極化天線接收海洋表面的反射信號,作相關(guān)處理后得到不同碼相位延遲的功率曲線。對于直射通

3、道,本文在國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上,綜合接收機高動態(tài)的應(yīng)用環(huán)境和處理性能要求,提出了利用延時偽碼鎖定環(huán)結(jié)合載波輔助技術(shù)進行偽碼跟蹤的方案。之后,討論了基于鎖頻環(huán)和鎖相環(huán)相結(jié)合的載波跟蹤方案,并在Matlab中對系統(tǒng)的跟蹤方案完成了軟件仿真,在仿真驗證了方案的跟蹤性能之后使用FPGA實現(xiàn)了接收機的跟蹤模塊。對于反射通道,本文提出了綜合偽碼相位延遲和載波頻率移動的跟蹤方案,并在解頻解擴之后進行相應(yīng)的累積和計算,根據(jù)計算的結(jié)果能夠完成不同的