北斗衛(wèi)星信號(hào)模擬器及其閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了更好的實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)的第三步發(fā)展戰(zhàn)略,在北斗完成全球組網(wǎng)之前,需要使用北斗模擬器與接收機(jī)組合的閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)展開對(duì)信號(hào)體制、星座分布等內(nèi)容的研究和高性能接收機(jī)的研制。針對(duì)北斗星歷不能自主更新和當(dāng)前測(cè)試方法無法對(duì)接收機(jī)偽距測(cè)量精度作出評(píng)估的問題,本文設(shè)計(jì)了新型的模擬器和接收機(jī)的閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng),對(duì)高性能接收機(jī)研制具有指導(dǎo)意義。
　　本文以北斗模擬

2、器的研究與實(shí)現(xiàn)為中心展開。從北斗的信號(hào)結(jié)構(gòu)及測(cè)距碼結(jié)構(gòu)等基本信息出發(fā),對(duì)模擬器星歷擬合技術(shù)和測(cè)量誤差仿真技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究;研究了接收機(jī)的定位原理,編程實(shí)現(xiàn)了偽距提取和定位解算算法。創(chuàng)新性的提出并設(shè)計(jì)了集模擬器和接收機(jī)一體的閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)過程,闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中相關(guān)算法的基本原理:包括用戶軌跡生成、可見星判斷、RTC中斷設(shè)計(jì)和多徑信號(hào)生成等。為了進(jìn)一步提高中頻信號(hào)的平穩(wěn)度,在數(shù)字信號(hào)輸出端設(shè)計(jì)了反SINC濾波器

3、。最后,設(shè)計(jì)了模擬器與接收機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方法。該系統(tǒng)不僅能夠分析電離層誤差、多徑效應(yīng)對(duì)接收機(jī)定位的影響,而且可以對(duì)接收機(jī)偽距測(cè)量值的精度進(jìn)行評(píng)估。
　　本文在FPGA+雙DSP的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了該閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng),采用控制變量法在不同環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試,具體包括:多徑干擾、不同星座分布和電離層對(duì)流層。測(cè)試結(jié)果如下:(1)在多徑信號(hào)環(huán)境下,定位誤差超過10米,該部分誤差可以使用窄相關(guān)方法進(jìn)行抑制,抑制后誤差小于4米。(2)在模擬器無電離層對(duì)流