GNSS反射信號數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計.pdf

1、近年來的研究證明,基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)反射信號(Global Navigation Satellite System Reflectometry, GNSS-R)可應(yīng)用于遙感應(yīng)用,它具有無需發(fā)射機、大量信號源等特點。目前,對GNSS反射信號處理系統(tǒng)的研制大多集中在硬件方面,而軟件系統(tǒng)具有模塊性強,靈活性強等優(yōu)勢。因此,研究GNSS反射信號數(shù)據(jù)處理軟件是非常有意義的。
　　本課題是在XXX項目的支持下完成的。在分析GNSS-R國內(nèi)外

2、發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢上,根據(jù)本項目需求,本文提出了大環(huán)境下通用的GNSS反射信號數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計方案。在設(shè)計時依據(jù)GPS\BD信號的特性、導(dǎo)航衛(wèi)星反射理論和反射信號特性,并根據(jù)GNSS-R遙感應(yīng)用的需求,充分采用了模塊化以及自頂向下的設(shè)計思想,將軟件設(shè)計分成各個功能模塊,按照每個功能模塊與硬件設(shè)備要求匹配的情況下進行了設(shè)計與調(diào)試。本文設(shè)計的反射信號處理軟件以RS232串口和USB為數(shù)據(jù)通信接口對導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)和相關(guān)值進行采集和存儲

3、,并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)實時和回放處理及對導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行解析,顯示接收機和衛(wèi)星信息從而控制硬件接收機的選星工作,通過串口配置命令控制硬件接收機通過USB接口對數(shù)據(jù)采集工作,以及根據(jù)探測海面風(fēng)場、海面有效波高模型和算法的前提下對實際數(shù)據(jù)進行處理,對于GNSS反射信號屬于微弱信號,本文采用了相干積分和非相干積分組合的方法來提高信號的信噪比,并利用BD反射信號相關(guān)時間計算海面風(fēng)場和利用GPS反射信號相關(guān)時間計算海面有效波高,利用相關(guān)時間計算海面風(fēng)場一種新

4、型的計算方式,本文進行反演的數(shù)據(jù)均是在岸基條件下采集獲得的。
　　通過實際數(shù)據(jù)驗證,結(jié)果表明本文所設(shè)計的軟件能夠快速的對數(shù)據(jù)進行處理和結(jié)果顯示,并實現(xiàn)了任務(wù)監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集和海面反演結(jié)果的顯示功能界面。以Visual Studio2008作為主要開發(fā)平臺,基于MFC進行了系統(tǒng)框架的搭建,Matlab軟件作為輔助繪圖分析工具,采用C++語言開發(fā)實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的各個模塊及反演所用模型算法。該軟件對安裝有windows操作系統(tǒng)的PC機均可