导航GPS设备的抗干扰性能研究

作     者：李哲 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周克生

授予年度：2011年

学科分类：081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：GPS 卫星导航 GPS接收机 NMEA0183 

摘      要：摘要：GPS在军事以及人们生活的各个领域都有广泛的应用,它具有高精度、全天候、全球覆盖等优点。它是造福人类社会的一项伟大工程,具有不可替代的作用和划时代的意义。 首先论文概述了卫星导航系统的组成和发展现状,简述全球存在的四大卫星导航系统及其发展概况。将美国的GPS系统作为重要的卫星导航系统之一进行了比较全面的说明,简要介绍GPS接收机的工作原理,并以GPS信号为主要线索,分析当前GPS系统各组成部分的特点及GPS接收机本身的抗干扰性、可靠性及精确性。其次论文以系统仿真为切入点,以Visual Studio 2008 Express Editions为开发环境,通过C++编程语言建立GPS接收机的仿真平台,引入几种不同的干扰波形,将干扰波形作用于GPS中频信号,对GPS信号的捕获、跟踪和解算过程进行系统仿真,研究其系统的抗干扰能力,同时为了说明GPS信号发射端的工作原理,利用Matlab Simulink工具箱对发射端进行了简单的原理仿真。再次,简要介绍GPS接收机输出格式,即NMEA0183协议,同样在VS2008环境下建立GPS接收机的接口程序以及数据的分析绘图程序。并选择开阔场地,以AR-110G-MOUSE导航接收机为主要实验对象进行干扰实验,分析实验对象在几种不同类型人为干扰下的表现,并与仿真结果进行对比,验证仿真结果的正确性,从而得出导航型GPS设备的抗干扰性能结论。最后结合GPS应用和GIS地图,开发了以北京交通大学地图为主要显示范围的简单GPS导航电磁环境分析显示应用程序,并利用此程序进行应用测试实验,获取小范围的电磁环境分析地图。在测试实验过程中,为了应用的需要,开发了GPR4403A的接口程序。