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基于相位条纹的高精度GPS码相位测量方法

北京航空航天大学学报 2019年第9期45卷 1824-1830页

作者：傅圣友王兆瑞金声震艾国祥中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 中国科学院国家天文台北京100101

GPS接收机在测量卫星到接收机的传播距离时,通常能得到码相位和载波相位2个基本测量值。虽然载波相位测量值比码相位测量值精度高,但存在整周模糊度的问题,在实际应用中比采用码相位的技术付出的代价高很多。因此,基于相位条纹技术,提... 详细信息

GPS接收机在测量卫星到接收机的传播距离时,通常能得到码相位和载波相位2个基本测量值。虽然载波相位测量值比码相位测量值精度高,但存在整周模糊度的问题,在实际应用中比采用码相位的技术付出的代价高很多。因此,基于相位条纹技术,提出了一种高精度的码相位测量方法。在传统码跟踪环的基础上,通过提取互功率谱相位条纹的频率,得到高精度的码相位测量值,从而组装出高精度的码伪距。仿真实验结果表明:在信噪比为-15 dB的情况下,码相位测量误差均方差约0. 37 m,优于传统延迟锁定环在相同条件下约1. 82 m的跟踪精度。得到了比传统码跟踪环更高的码相位测量精度的同时,不需要解算载波相位的整周模糊度,对提高GPS定位精度具有研究意义和应用价值。

关键词： GPS 互相关相位条纹码相位码跟踪环

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一种基于相位条纹的高精度码相位测量方法

天文研究与技术 2022年第2期19卷 134-140页

作者：孙文杰王兆瑞中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机在接收卫星信号后,经过捕获、跟踪,得到码相位与载波相位两个基本测量值,然后通过测量值计算卫星与接收机之间的距离。载波相位测量值比码相位测量值具有更高的测量精... 详细信息

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机在接收卫星信号后,经过捕获、跟踪,得到码相位与载波相位两个基本测量值,然后通过测量值计算卫星与接收机之间的距离。载波相位测量值比码相位测量值具有更高的测量精度,但由于载波相位测量值具有计算整周模糊度的问题,得到高精度的相位测量结果需要付出更多的计算代价。因此,在实际应用中,更高精度的码相位测量结果具有更实际的意义。在相位条纹技术的基础上,通过提取互相关功率谱,提出一种高精度的码相位测量方法,得到高精度的码相位测量值,从而得到更高精度的码伪距测量结果,并通过全球导航卫星系统信号验证了方法的有效性。

关键词：全球导航卫星系统相位条纹码相位

载波相位平滑伪距算法在双向测距与时间同步系统中的应用

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时间频率学报 2014年第4期37卷 213-220页

作者：李梦马红皎中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院大学北京100049 中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室西安710600

介绍了载波相位平滑伪距的算法及其在双向测距与时间同步系统中的应用。对实测数据的计算和分析表明,载波相位平滑伪距的算法在双向测距与时间同步中的应用能提高双向测距与时间同步系统的测量精度。对测量中发生的伪码错误以及载波相... 详细信息

介绍了载波相位平滑伪距的算法及其在双向测距与时间同步系统中的应用。对实测数据的计算和分析表明,载波相位平滑伪距的算法在双向测距与时间同步中的应用能提高双向测距与时间同步系统的测量精度。对测量中发生的伪码错误以及载波相位周跳也给出了处理方法,仿真分析表明这些方法能减小伪码错误和载波相位周跳引起的误差。

关键词：双向测距时间同步载波相位码相位

载波相位平滑伪距在双向测距与时间同步中的应用

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载波相位平滑伪距在双向测距与时间同步中的应用

第四届中国卫星导航学术年会

作者：李梦中科院国家授时中心

双向单程伪距测量通过伪码和载波相位测量,两个测距终端得到相对伪距,通过双向法消除钟差,实现精密测距、时间同步和数据交互。本文采用载波相位辅助码相位的更新算法,产生一种即无整周模糊度又相对平滑的伪距测量值。将这种算法应用于... 详细信息

双向单程伪距测量通过伪码和载波相位测量,两个测距终端得到相对伪距,通过双向法消除钟差,实现精密测距、时间同步和数据交互。本文采用载波相位辅助码相位的更新算法,产生一种即无整周模糊度又相对平滑的伪距测量值。将这种算法应用于双向测距与时间同步中,利用载波相位平滑伪距,结合载波相位测量的精确性和码相位测量无模糊度的优点,进一步提高了其测量精度。

关键词：双向单程伪距测量载波相位平滑伪距码相位

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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卫星导航信号高精度模拟产生与控制技术

测绘科学技术学报 2010年第3期27卷 165-168页

作者：陈向东高青郭莉莉 61081部队

卫星导航信号模拟器是卫星导航用户机检测和开展系统应用研究的关键设备。这里主要研究了信号模拟中的高精度时延控制和多普勒处理技术,设计并提出了采用高精度数字时延滤波器实现码相位时延精确控制的方案。通过多普勒调制和数字基带... 详细信息

卫星导航信号模拟器是卫星导航用户机检测和开展系统应用研究的关键设备。这里主要研究了信号模拟中的高精度时延控制和多普勒处理技术,设计并提出了采用高精度数字时延滤波器实现码相位时延精确控制的方案。通过多普勒调制和数字基带合成技术实现对卫星导航信号多普勒频移的模拟。仿真结果表明,该方法模拟仿真精度高,合理可行。

关键词：卫星导航信号模拟器码相位时延控制多普勒模拟数字基带合成

弱信号捕获技术在北斗民用信号接收中的应用研究

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弱信号捕获技术在北斗民用信号接收中的应用研究

作者：李棘阳武汉理工大学

学位级别：硕士

随着卫星导航定位技术的不断发展,卫星信号接收机的使用场景也变得越来越复杂,普通的接收机根本无法满足室内、森林、地铁等信号遮蔽严重的环境中人们的定位需求,为了促进北斗导航定位技术的发展,提高弱卫星信号环境下接收机的捕获性能... 详细信息

随着卫星导航定位技术的不断发展,卫星信号接收机的使用场景也变得越来越复杂,普通的接收机根本无法满足室内、森林、地铁等信号遮蔽严重的环境中人们的定位需求,为了促进北斗导航定位技术的发展,提高弱卫星信号环境下接收机的捕获性能,本文开展弱信号捕获技术在北斗民用信号接收中的应用研究。主要研究内容如下:第一,选取调制有NH(Neumann-Hoffman)码的BDII-B1I支路导航信号为目标信号,介绍了该支路导航信号结构以及测距码(CB1I码)的生成原理,并通过对CB1I码、NH码以及CB1I-NH叠加码的自相关和互相关特性仿真分析,确定了本文捕获技术中本地码为CB1I码,与接收信号进行1ms互相关运算,再进行20ms相干积分;第二,通过分析计算确定了载波频移范围为?10KHz,CB1I码速率偏移范围为?12.66Hz,接收弱信号功率为-176dBW(信噪比为-38dB)等具体指标;第三,使用MATLAB针对8号卫星仿真得到采样频率为16.368MHz,中频频率为4.092MHz,载波频移为5KHz,信噪比为-38dB的数字中频信号,为捕获技术的研究提供数据源;第四,详细分析比较了串行时域搜索捕获、并行频率搜索捕获和并行码相位搜索捕获等常用捕获技术,对并行码相位搜索技术的实现步骤进行了微改进,选取改进后的并行码相位搜索捕获方法作为本文使用捕获技术的基本结构;第五,对相干积分、非相干积分以及差分相干积分这3种经典的弱信号捕获技术进行了分析比较,并针对他们的缺点进行改进,得到了“比特翻转相干积分”捕获方法。最后,分别使用非相干积分、差分相干积分以及“比特翻转相干积分”这3种弱信号捕获方法对上述仿真数据源进行捕获仿真,结果表明当信号强度低于-178dBW时,经典的弱信号捕获算法很难稳定捕获到BDII-B1I支路信号,而改进算法在积分次数达到60次时,仍然可以实现-180dBW的弱信号捕获;验证成功之后,使用Xilinx公司提供的System Generator 2014.4开发工具对改进后的弱信号捕获方法进行硬件建模,并将建模结果转化成IP(Intellectual Property)核,导入到Vivado开发工具中依次综合、实现、仿真,仿真结果表明该改进算法不论是捕获效果,还是硬件资源消耗,都能满足应用的要求。

关键词：北斗弱信号捕获码相位相干积分

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天基卫导欺骗信号特征分析及作用效果评估

测控技术 2022年第7期41卷 69-74页

作者：刘宗敏王光明周超马超陆青孙美晨国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073

导航欺骗系统由地基部署转为天基部署,具有机动灵活、作用范围高远和来波方向逼真等优势,能够增强欺骗的隐蔽性。掌握导航欺骗信号空间特征和作用效果分布是天基卫星导航欺骗系统实现及策略设计的基础和关键。给出了基于天基平台的生成... 详细信息

导航欺骗系统由地基部署转为天基部署,具有机动灵活、作用范围高远和来波方向逼真等优势,能够增强欺骗的隐蔽性。掌握导航欺骗信号空间特征和作用效果分布是天基卫星导航欺骗系统实现及策略设计的基础和关键。给出了基于天基平台的生成式导航欺骗系统构想,按照跟踪阶段直接切入、失锁重捕后切入和无法切入3种模式,探讨了欺骗信号对导航接收机的作用效果;建立了欺骗信号覆盖区域的空间特征模型,重点研究分析了欺骗信号与真实信号码相位差异的空间分布与其对欺骗效果的影响;结合具体场景,实现了欺骗效果分布的可视化展示,可为天基生成式欺骗系统的实现以及欺骗策略设计提供理论支撑和方案参考。

关键词：导航欺骗码相位欺骗效果空间分布

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GPS和民用航空导航

航空电子技术 1988年第1期 31-39页

作者：樊丙颐

一、前言有生命力的新事物都是应运而生。全球定位系统(GPS)就是在对全球性远程导航的要求不断提高,各界又希望有统一的导航系统的形势下提出和开始发展的。 GPS是一种卫星导航系统,因而又称为

关键词： GPS 导航系统码相位用户设备全球定位系统共性误差积分多普勒导航精度导航误差航空导航

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干扰对卫星导航接收机跟踪性能的影响分析

电子设计工程 2019年第8期27卷 119-123页

作者：李武涛黄智刚肖宏北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

卫星导航系统具有固有脆弱性,易受干扰。首先从理论上分析了压制式干扰对卫星导航接收机跟踪环路性能的影响,得出卫星导航接收机跟踪环路在压制式干扰的影响下,载波相位输出紊乱、载噪比随干扰功率增大而降低、码相位波动变大、定位精... 详细信息

卫星导航系统具有固有脆弱性,易受干扰。首先从理论上分析了压制式干扰对卫星导航接收机跟踪环路性能的影响,得出卫星导航接收机跟踪环路在压制式干扰的影响下,载波相位输出紊乱、载噪比随干扰功率增大而降低、码相位波动变大、定位精度降低直至不能定位的结论。在实际室外环境中,利用自主研制的接收机和信号质量监测软件实际测试了干扰对接收机的影响。实验中利用拟合相关曲线指标分析了干扰对载波相位造成的影响;利用码相位延迟、相关函数曲线和SCB曲线分析了干扰对码相位造成的影响,实验分析结果与理论分析结果一致。

关键词：卫星导航压制式干扰跟踪环路载波相位码相位