基于FPGA技术的GPS卫星数字中频信号模拟器设计

高精度的卫星信号模拟器是高动态GPS卫星信号接收机设计的重要辅助工具。本文在对GPS仿真技术理论分析的基础上,提出了一种基于FPGA技术的硬件设计方案,与通常的设计方法相比,这种GPS卫星信号模拟器具有逼真性、可编程性强、易于使用的特点,为GPS接收机的设计提供了必要的支持。     

基于VC＋＋的GPS软件接收机

研究工作致力于基于PC的GPS软件接收机的开发.开发的软件接收机通过自制的信号采集设备采集GPS卫星信号,所采集的信号被存储在PC硬盘中供软件接收机VC++软件程序处理,在软件中实现捕获,跟踪等信息处理,实现导航解算功能并通过人机界面将解算结果显示出来.详细介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法,包括采集系统设计方法,软件结构设计方法,以及信号处理软件和导航解算软件的设计方法.给出了所开发的GPS软件接收机接收spirent信号源信号时的工作情况,通过软件接收机的实际运行结果可以看出该软件接收机具备硬件接收机的功能,并且具有良好的捕获跟踪性能.介绍的软件接收机的设计方法适用于所有卫星导航系统的软件接收机.     

GPS天线阵列盲信号波束形成研究

针对GPS的抗干扰应用,给出一种不需要先验信息的GPS阵列天线盲信号波束形成新方法,用来提高GPS接收机的性能。首先建立线阵和平面阵列天线的信号模型,然后采用子空间技术剔除干扰信号,并设计多波束形成器来增强整个角空间的GPS信号。在波束形成设计中,应用Dolph-Chebyshev加权法来得到最优的主瓣波束宽度和旁瓣水平。仿真实验表明,采用盲信号波束形成方法,无论是线阵还是平面阵天线,均可以在干扰方向形成有效的零陷,在其余的角空间内增强GPS信号,从而验证了新方法的有效性和正确性。     

欧洲公布伽利略卫星导航系统信号发射频率

早在 1999年欧洲委员会已在政策报告中提出了有关伽利略卫星导航系统设计的相关要求 :“使该导航系统成为一种开放的全球系统 ,并与 GPS完全兼容 ,但要与之保持独立……”并将它作为信号任务工作组完成伽利略卫星导航系统信号设计任务的根本目标。依据上述要求 ,伽利略卫星导航系统频率和信号设计的办事机构——信号任务工作组 (Signal Task Force,简称 STF)最终确定了伽利略卫星导航系统的频率结构与信号设计方案 ,并在 9月召开的 2 0 0 1年 GPS会议上向外界公布了方案内容。为实现“与 GPS完全兼容”的设计要求 ,伽利略卫星导航系统…     

伽利略系统的频率结构和信号设计的研究

分析了伽利略系统的频率结构和信号设计、性能及干扰,阐明了伽利略系统的频率和信号设计比GPS更具优势。伽利略系统在ESa／L5和E2-L1-E1载波上,使用与GPS相同的中央频率,可提高GNSS接收机用户的互用性,因此具有更广阔的发展前景。     

GNSS导航信号体制兼容性分析

导航信号体制设计是卫星导航系统设计的重要方面。文中结合Compass、GPS和Galileo系统信号体制设计,分析了Compass系统拟采用的调制方式性能及与其他卫星导航系统的兼容性能,仿真了最坏接收情况下的Galileo系统的授权信号增强对Compass系统部分信号的性能影响。     

一种简易GPS压制式高斯白噪声窄带干扰机设计

针对GPS信号的特点,分析了压制式干扰信号功率与干扰距离之间的关系。根据这一理论,研究了GPS干扰机的设计方案,制作了干扰机并对其性能进行了分析。实验结果表明文中所设计的干扰机可以在2km范围内实现对GPS的有效干扰。     

INS辅助高动态下GPS快速捕获半实物仿真研究

在INS/GPS组合导航系统中,当使用环境对GPS信号捕获的快速性有特殊要求时,运用外部信息辅助可以有效提高GPS信号的捕获速度。虽然GPS捕获算法在理论上已经比较成熟,但是在具体的工程实现中却存在诸多问题。本文针对实际应用需求,分析并建立了基于INS辅助的GPS快速捕获仿真模型,设计了相应的半实物仿真系统,并对该系统进行了多次动态仿真试验。对试验结果的分析表明,本文所采用的GPS捕获方法在实际的硬件环境中仍然有效,GPS在INS的辅助下不损失精度,而捕获速度可以提高两个数量级,满足实际系统需要。     

GPS L5信号帧同步方法的设计与实现

为了实现电文数据的帧同步,给出了GPS L5信号帧同步方法的设计思路,利用GPS L5两个信号分量的同步关系,实现L5I信号的处理并得到电文编码符号。基于咬尾卷积码译码算法和VCP2译码器核完成译码并得到电文数据,最后完成电文数据的帧同步。测试结果显示GPS L5信号的帧同步跟踪稳定,从帧同步中获取的电文帧正确无误且实现定位。方法充分利用信号自身的同步特性关系和现有硬件资源,具有计算量小、资源耗费少和硬件易实现的优点。     

基于Bayes准则的高灵敏度GPS信号跟踪

在室内GPS信号强度下实现GPS信号的准确跟踪,是室内GPS能够广泛应用所必须解决的关键技术之一.结合GPS信号格式的特点,根据贝叶斯参数估计的相关理论,提出了一种高灵敏度GPS信号跟踪方案.根据仿真,其跟踪载噪比门限可达12.5dB/Hz,达到目前领先的商用高灵敏度接收机水平.     

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。     

美国研制新的GPS军用信号

除对民用信号的改进外 ,美国将研制专供军事用户使用的新型 GPS军用信号 ,即 M码。新信号的开发工作由设在洛杉机 AFB的 GPS联合计划办公室领导 ,而 GPS联合计划办公室已委托 MITRE公司研制 M码。MITRE公司称 ,研制中的新技术能使 GPS的军事用户面对敌方干扰仍能继续接收导航信号。M码将以比现有的 GPS发射机更高的增益广播。MITRE公司的顾问工程师 John Betz称 :M码将选择现有的 GPS信号使用的 1 5 75 MHz,他称 :“尽管增加了信号增益 ,M码信号不会干扰民用 GPS用户的正常使用”。而这是一些 GPS研究者一直担心的。军…     

全球定位系统接收机的抗干扰技术

简述全球定位系统(GPS)信号特点以及几种主要的干扰GPS信号形式,重点研究几种重要的GPS接收机抗干扰技术,最后对干扰的影响程度进行了定量分析。     

对GPS信号的干扰

GPS能在全球范围内提供精确的位置、速度和时间信息 ,在军事领域发挥着极其重要的作用。对GPS信号的干扰已成为当务之急。针对GPS信号的特性及未来GPS接收机将拥有的多种抗干扰措施 ,提出了对GPS接收机干扰的有效措施。     

十二通道GPS信号发生器的硬件设计

分析十二通道 GPS信号发生器的系统结构 ,提出由计算机完成信号处理、PCI板卡完成信号调制的设计形式 ,并详细介绍 PCI板卡上 DSP和 FPGA的具体设计方法和各器件的选择考虑 ,分析 NCO主要参数的计算方法以及数字量化带来的系统误差     

基于卫星导航系统的低噪声放大器设计

设计了一种具有S波段陷波电路的低噪声放大器,应用于GPS的天线接收系统中。在复杂的电磁环境中,具有抑制S波段遥测信号的干扰,同时接收微弱的GPS卫星导航信号的功能。工作频段在1.5GH(1.7GH的范围内,该低噪声放大器具有优异的性能:噪声系数小于1.5d B,增益为33d B,对遥测信号干扰抑制大于20d B。     

飞行器姿态对高动态GPS卫星信号模拟器输出信号的影响

利用 GPS测量空间飞行器飞行轨迹时 ,常因载体姿态变化 ,导致某些 GPS卫星信号中断。如果利用高动态 GPS卫星信号模拟器进行仿真 ,必须考虑这种影响。文中结合飞行器姿态、GPS天线方向图 ,提出一种新的 GPS可见卫星判断和模拟器发射信号电平确定方法 ,适用于火箭、飞机等目标的仿真     

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。     

GPS卫星有效载荷对抗技术研究

针对GPS卫星有效载荷的对抗需求,研究了GPS卫星有效载荷对抗技术。介绍了GPS卫星有效载荷技术的演化及其技术特征,根据GPS卫星系统的特点提出了基于伴星平台的天基反GPS卫星对抗系统方案,分析了GPS卫星信号的侦察和干扰技术。     

时变等离子鞘套相位抖动对GPS导航的影响

飞行器再入过程中产生的时变等离子鞘套会引起信号的时变衰减和相位抖动,其产生的相位抖动对调相体制的GPS导航系统必然产生影响。探讨了时变等离子鞘套引起信号相位抖动的机理,通过传输矩阵法计算了由时变等离子鞘套引起GPS导航信号的相位抖动的统计特性,结合Hilbert方法建立了受到相位抖动影响的GPS信号模型,研究了黑障发生前等离子鞘套的相位抖动对GPS导航的影响。仿真结果表明GPS导航受到影响的程度和相位抖动方差大小密切相关。在NASA数据下相位抖动方差为0.1142时,定位变化大于10m的最大比例超出了1.5%,大于5m的最大比例超出了14%。