改进的GPS信号在混合操作模式下存在隐患

2005年9月发射的第二颗ⅡR-M卫星PRN17于同年12月开始传输GPS第二民用信号(L2C)。PRN17是首颗新一代GPS卫星,它增加了弹性功率(Flex power)的特性。美国空军称,这种特性提高了P码M码信号的功率,具备抗低强度干扰的能力。在启用弹性功率进行试验时,在很短的时间内有些用户便发现了一些与确定L2C和L2 P/Y相位关系有关的问题。用户在同时使用L1/L2/L2C GPS设备和传统的L1/L2 GPS设备过程中,在用改进型卫星(其运行模式的相位关系是变化的或未知的)继续解载波相位模糊方面会出现一些问题。这不只是弹性功率的问题,对于任何新改进…     

GPS及其电子攻防对抗新途径探讨

随着GPS(以及GLONASS)在军事上的广泛应用和导航战的提出 ,研究GPS(以及GLONASS)的电子攻防对抗已成为当务之急。介绍了GPS的组成、功能和美军实施SA、A S措施 ,并在此基础上对GPS(以及GLONASS)电子攻防对抗进行了初步分析和探讨     

导航战中GPS的电子攻防对抗研究

论述导航战的作用和应用范围 ,电子进攻的目标和电子防御的措施以及GPS系统中C/A码的扩展和P(Y)码的加密应用 ,新码的发展和抗干扰能力。并通过应用实例进一步论述对GPS接收机的干扰原理和干扰效果分析以及美、俄两国发展GPS干扰机的技术水平     

GPS L1频段上的系统内干扰的研究

为了在L1频段上有效发射多个高精度的导航信号,GPS全球导航卫星系统设计在同一中心频率上发射多个信号,各信号频谱严重重叠,因此内部干扰成为系统首要考虑问题。通过详细分析GPS L1频段上M码、L1C码、C/A码和P(Y)码的载噪比衰减值,发现除C/A码受到的干扰较严重外,其它三个信号受到的干扰较小,CDMA干扰是主要内部干扰源。分析结果表明,通过有效设计信号参数来减小CDMA干扰,使各信号功率谱主瓣相互错开,并合理设置信号接收功率,可以有效控制系统内干扰。
     

GPS/GLONASS组合接收机

美国和苏联都已研制出了各自的全球定位系统-GPS 和 GLONASS,预计它们在90年代初期将投入工作。本文讨论使用 GPS/GLONASS 组合接收机的优点。报道 GLONASS 系统运行状态的观测结果:对 GPS 和 GKONASS两系统做了比较,给出了两系统的覆盖情况。最后,介绍一台试验接收机,它使用两个系统卫星的信号,完成了导航、测绘及时间传输等实验。     

星载GPS跟踪测轨系统

本文根据国外导航星全球定位系统(GPS)在空间应用的情况,简述用GPS进行卫星定位的重要意义,提出了我国开展用于近地轨道卫星定轨的星载GPS导航系统的设想。叙述星上GPS C/A码接收设备工作的可行性及设备的定位精度、动态特性、导航处理性能等关键技术。对系统的软硬件设计、遥测遥控接口和系统工作状态做了初步考虑。     

GPS C／A码与P（Y）码抗干扰性能分析

讨论C/A码与P(Y)码重复周期的不同对各自抗干扰性能的影响。探讨涉及P(Y)码接收机抗干扰性能的认定问题。分析表明:多数情况下P(Y)码接收机具有比C/A码接收机远高出10dB的抗干扰性能;转发式干扰对P(Y)码接收机很难达到欺骗效果。     

GPS伪随机码畸变的建模与分析

建立了全球卫星定位系统(GPS)卫星C/A码畸变数学模型,推导了畸变后的C/A码的相关函数,在Matlab软件中进行仿真。结果表明:该模型能合理解释SVN19卫星的测距码畸变故障,并可作为未来伪随机信号畸变的一个合理模型,为导航信号的完好性监测提供理论支持。     

LDPC码在卫星导航系统中的应用

作为一种接近香农极限的信道编码,近年来LDPC码被广泛采用,例如欧洲第二代数字视频广播卫星标准DVB-S2和空间数据咨询委员会(CCSDS)遥测信道编码标准就分别采用了LDPC码。文章将讨论LDPC码在卫星导航系统中的应用,内容涵盖星上编码与接收机解码。GPS联合项目办公室在接口规范(Draft IS-GPS-800,Navstar GPS Space Segment/User Segment L1C Interfaces,19 April 2006)中展现了L1电文结构中的LDPC码。子帧2和子帧3将分别用一个独立的24bit循环冗余检验(CRC)算法。加入CRC比特之后每一子帧将进一步被长度为1200/548码率为1/2的LDPC码编码。文章将给出同等长度同等码率的不同类型的LDPC码。它们表现出了优异的译码性能、简单的编码结构和较低的译码复杂度。另外一个优点是其校验矩阵无需用一系列的冗余表格来表示。这种LDPC码的构造方法可以被扩展到其它卫星导航系统,比如欧洲的伽俐略(Galileo)系统和中国的北斗(Compass)系统。     

GPS／GLONASS共用PDOP研究

对全球卫星定位系统的DOP(Dilution of Precision)因子进行了分析。对GPS／GLONASS共用系统的可用性和PDOP因子进行了理论分析和软件仿真，对星座的定位特性进行了评估。分析结果表明，GPS／GLONASS共用系统相对于单一的GPS系统在可用性和PDOP因子方面都有很大的改善，从而可以进一步改善定位精度，这就为GPS／GLONASS组合导航的进一步研究和应用奠定了基础。     

高动态BDS/GPS联合接收机基带芯片设计与实现

提出一种适用于高动态BDS/GPS联合接收机的基带芯片结构设计,主要包括兼容BDS/GPS的通用C/A码发生器模块、载波NCO模块、码NCO模块和捕获跟踪通道支路结构的设计。该设计可以节约硬件资源,提高卫星信号捕获速度和接收机动态范围。在软件仿真和FPGA原型验证的基础上,设计实现了一款BDS/GPS联合接收机基带芯片,实际样片测试结果验证了设计的有效性。     

GLONASS最新进展及其定位应用研究

介绍GLONASS现代化具体内容及实施过程。根据GLONASS最新状态对其可用性进行分析。研究GPS/GLONASS组合定位的关键技术之后,对GLONASS定位应用进行深入分析和试验验证。试验结果表明:GLONASS能够独立提供正常的定位服务;GPS/GLONASS组合定位可以增强导航系统的可用性,提高系统定位精度;采用精密星历可以提高GLONASS定位结果的准确度;采用9阶多项式分段式滑动插值算法可以获得较佳效果。     

电子干扰下GPS接收机C/A码捕获概率的分析

本文从对GPS信号的结构出发,在单频、宽带及部分频带干扰模式下,分析了GPS接收机C/A码捕获过程的检测概率和虚警概率等性能指标.分析结果表明,当干扰功率超过一定值后,虽然检测概率有所增加,但虚警概率将急剧恶化,在中频信干比相同时,窄带干扰较宽带干扰效果明显.     

走向新世纪的GPS

1994年GPS就全面进入正式运行，该系统由对颗卫星组成，分别沿6个轨道平面运行，还有3颗卫星一直处于热备份状态，总计24颗。但在轨道上运行的GPS卫星总数实际上是变动的，1998年就有刀颗GPS卫星在轨道上运行。若将与赤道面呈55”倾角的平面算作第1个轨道面，则其他5个轨道面均以此为基础，被此各以60”角度相父。GPS卫星的核心是一个高质量的振荡器，它产生两个相关的波，即L频段的L；（1．57542GHZ）和Lp．2276GH幻。GPS的信息是由相位调制技术加载在上述二个频段上发射的。这些信息包括所谓的C／A码（只在L；上）和P码，或复…     

高动态条件下SINS信息在GPS软件接收机信号捕获中的应用

目前卫星信号捕获主要采用自主搜索算法,在高动态环境下,由于信号存在较大的多普勒频移,且变化较为剧烈,导致自主搜索算法搜索范围变大、时间延长,通常不能满足高动态条件下的应用要求.本文在SINS/GPS松组合框架下,基于软件接收机的灵活性,利用SINS信息,使用FFT方法(并行码相位搜索算法)实现GPS信号的捕获,得到一种外部信息辅助搜索算法.仿真实验证明该搜索算法可快速有效地实现高动态GPS信号的捕获.该算法同样适用于GLONASS及我国的北斗卫星导航系统.     

GPS/GLONSS兼容天线

文章介绍了一种GPS/GLONASS兼容接收天线,它是由四臂分数式螺旋天线改进而成。采用自相位(SSelf-phased)和开槽同轴线顶馈等技术,使得天线结构紧凑,体积小巧,引入套筒式反射体,大大改善了天线的方向图的对称性,降低了后瓣电平。并用传输线理论对自相位天线的设计进行了理论分析,推出了自相位天线的设计公式。测试结果表明,在GPS/GLONASS的工作频段内,其驻波比<1.2,轴向增益约4.2db,仰角10°上时,增益≥-2dBi。     

GPS信号的新近发展及其应用思考

GPS信号的新发展将为GPS信号接收机的功能改善提供运作基础,也将为构建物联网提供新思路。针对由30颗BlockⅡA/ⅡR、ⅡR-M和ⅡF卫星构成的现行GPS星座所发送的GPS信号进行综合分析,进而提出如何使用GPS信号新分量的两点建议:①巧用L2-C码和L1-C/A码实现高精度、高置信度的单点定位;②善用三个导航信号(L1、L2、L5)开创GPS动态载波相位测量应用新天地。     

基于CUDA的GPS信号快速捕获

为实现基于PC平台的GPS软件接收机C/A码信号快速搜索,提出了一种由GPU完成信号搜索计算的快速实现方法。该方法以基于FFT的码相位并行搜索算法为基础,通过CUDA编程,由GPU完成主要的计算任务,实现了信号搜索在GPU上的并行计算。最后,将该方法与在CPU上实现的捕获方法进行了比较测试,结果表明：新方法的捕获速度显著提高,冷启动条件下,搜索全部32颗卫星只需1.653秒,为GPS软件接收机的实时化提供了重要保证。
     

俄罗斯成功发射3颗军用卫星

据GPS世界2009年5月29日报道,俄罗斯将在2010年至2011年间发射两颗多用途中继卫星射线-5A（Loutch-5A）和射线-5B（Loutch-5B）。它们将携带可以提供GLONASS修正数据的有效载荷,从而使用户有机会在俄罗斯全境接收高精度的GLONASS信号。Loutch-5A卫星将在2010年12月发射,Loutch-5B则预计在2011年12月发射。     

微弱GPS信号精捕获算法

为了解决微弱GPS信号比特/二次编码（Neumann\|Hoffman码）的同步以及频偏精细估计等问题,本文提出了对相关器输出数据进行精捕获的算法。通过对相关器输出数据进行二次变频,对不同频点的信号进行比特/二次编码位置的搜索,从而实现弱信号条件下比特/NH码的同步以及频偏的精捕获。精捕获后,使用频偏补偿后的数据进行频偏的再次精细估计。经过理论推导和仿真验证,在C/N0不低于20dB/Hz时,用1299个相关器输出数据进行精捕获时就有95%以上的检测概率,说明本方法适用于微弱GPS信号条件下比特/NH码的同步和频偏精细估计问题。