卫星导航定位中DOP的精度增强作用分析

通过理论推导分析了 DOP 的一些性质,并进行了算例分析。 实验结果表明,在一些特殊应用环境中, DOP 值会随着星地空间几何布局的改善而大幅减小,以至于小于 1,从而增强了用户位置和时间偏差参数的精度; 结果还表明,导航解算方程的权逆阵的条件数在星地空间几何布局改善的条件下具有与 DOP 极为相似的变化规律,并且可以反映用户等效测距误差对于导航解相对误差的敏感性,亦可作为精度评估的一种度量方法。     

Galileo OS SIS ICD导航电文设计解析

欧盟在2010-04-13首次正式发布了Galileo公开服务空间信号接口控制文档(Galileo OS SIS ICD),标志着Galileo系统建设从概念设计、在轨验证到系统实施又迈进了重要一步,对全球导航卫星系统(GNSS)的发展具有重要意义.通过与GPS接口说明文档比较,解析了Galileo OS SIS IC...     

GPS软件接收机跟踪通道信号统计分析

传统的基于硬件的接收机由于芯片的封装性很难用来进行通道信号的分析研究,而基于软件无线电技术的软件接收机则很容易做到。软件接收机的跟踪通道信号统计分析可用于接收机算法的测试与比对以及卫星信号性能的分析与评估。这里搭建了GPS软件接收机L1中频数字信号处理平台,对跟踪通道输出的I、Q支路信号进行了均值、标准方差以及均方根(RMS)统计。分析了各统计值与通道对应卫星的高度角、信号强度以及噪声之间的关系。基于统计结果提出了一种估计信道信噪比的方法。最后比较了不同信号采样频率对相关三角形和导航定位解算精度的影响。     

卫星导航系统导航电文编排结构研究

针对目前导航定位系统采用的超帧、帧、子帧的固定格式带来的灵活性和效率上的不足,提出了一种未来导航电文结构编排的改进方法。该方法在现有导航电文编排格式的基础上,通过编程搭建电文可配置模块,实现用户界面仿真,展现几种常见电文结构,并对这些结构特点进行分析。该方法采用基于帧结构与数据块结构相结合的编排方式和奇偶页面交叉播发的播发方式,充分利用了不同子帧播发的历书数据不同的特点,减少冗余数据的同时缩短了用户收齐所有历书数据的时间,满足数据内容扩充的灵活性和播发的随机性。结果表明:改进的帧结构能克服固定格式的灵活性和效率问题,使模拟器应该能够支持导航电文格式设计研究与验证,北斗系统导航电文的结构设计可考虑采用该编排方法,以便支持以后接口控制文件的编制和修订。     

GPS软件接收机仿真实验及算法验证

在分析基于软件无线电GPS接收机结构的基础上,在基于PC软件接收机信号处理系统上采用模拟的数字中频信号,对软件接收机信号捕获、跟踪算法进行了分析和验证。信号捕获阶段给出了基于快速傅利叶变换FFT的快速搜索原理和结果,并采用跟踪阶段Q支路信号的统计特性分析了捕获门限和误警概率的关系,给出了一种捕获门限的优化方法;跟踪阶段对系统采用的数字锁相环(PLL)进行了分析,并对I/Q解调原理进行了解析和验证。     

GPS软件接收机仿真实验及算法验证

在分析基于软件无线电GPS接收机结构的基础上,在基于PC软件接收机信号处理系统上采用模拟的数字中频信号,对软件接收机信号捕获、跟踪算法进行了分析和验证.信号捕获阶段给出了基于快速傅利叶变换FFT的快速搜索原理和结果,并采用跟踪阶段Q支路信号的统计特性分析了捕获门限和误警概率的关系,给出了一种捕获门限的优化方法;跟踪阶段对系统采用的数字锁相环(PLL)进行了分析,并对I/Q解调原理进行了解析和验证.     

GPS软件接收机系统设计及仿真实验研究

软件接收机通道模块设计体现着软件算法的核心,接收机运行控制设计决定着整个软件系统的循环。在接收机通道状态分析的基础上设计实现了GPS单频软件接收机,并对自行开发的C/A码信号仿真器产生的数字中频信号进行了实验,分析了捕获和跟踪状态中通道重要参数的时间序列关系,验证了时域串行搜索捕获策略、超前—滞后非相干码跟踪环路以及直方图位同步算法的正确性和通道模块结构设计的合理性。     

对伪距/相位组合量探测与修复周跳算法的改进

经典的伪距/相位组合法探测与修复周跳时,需要使用精密P码,这限制了其应用范围.结合电离层残差组合对其进行了改进,导出修正公式,并给出可以用来探测与修复周跳的组合量的条件,并在实验中利用L1,1-1、L-3,4、L-7,9和L14,18组合量进行了探测周跳的测试.实验表明,改进的算法在静态测量数据中,当卫星截止角大于15度时,无论是利用C/A码伪距还是交叉相关P码伪距和载波相位组合,可以检测出模拟的全部周跳;在动态测量数据中,也可以检测与修复绝大部分的周跳.     

卫星导航中几何精度衰减因子最小值分析及应用

DOP是评估卫星导航定位性能的重要手段之一。在分析GDOP的数学意义和测量意义的基础上,提出两种GDOP最小值的求解方法,并对最小值进行理论分析。结果表明,传统场合中认为DOP为"精度衰减"因子是有局限性的;随着卫星与用户几何关系的改变,包括GDOP在内的所有DOP完全可以小于1,从而具有一定的精度增强作用。在此基础上,提出一种评价星座空间分布均匀程度的星座几何构型品质因数,并以GPS和Galileo星座为例进行试验,结果表明该因数可以较好地评价星座的空间分布均匀程度。基于GPS星座在近地空间内导航精度性能的试验结果很好地证明了DOP具有精度增强的属性。     

GPS软件接收机跟踪通道信号统计分析

传统的基于硬件的接收机由于芯片的封装性很难用来进行通道信号的分析研究,而基于软件无线电技术的软件接收机则很容易做到.软件接收机的跟踪通道信号统计分析可用于接收机算法的测试与比对以及卫星信号性能的分析与评估.这里搭建了GPS软件接收机L1中频数字信号处理平台,对跟踪通道输出的I、Q支路信号进行了均值、标准方差以及均方根(RMS)统计.分析了各统计值与通道对应卫星的高度角、信号强度以及噪声之间的关系.基于统计结果提出了一种估计信道信噪比的方法.最后比较了不同信号采样频率对相关三角形和导航定位解算精度的影响.