卫星导航接收机

摘要： 北斗卫星导航接收机作为机载导航设备,可能受到其他机载电子设备信号的干扰,本文分析了若干机载通信导航设备及相应地面端对机载北斗接收机可能造成的干扰情况,并提出相应防护建议。结果表明,所分析的机载电子设备存在干扰机载北斗接收机的可能性,但影响程度较小。

摘要： 针对现有适用于单天线接收机的干扰抑制技术难以为周期调频(PFM)干扰和卫星导航信号提供足够分离度,导致消除干扰成分时卫星导航信号损伤较大的问题,该文提出一种基于周期截断数据矩阵奇异值分解的干扰抑制方法。利用调频干扰信号的周期性把分散在较大带宽的能量集中到重排数据中几个甚至单个频点;进而采用奇异值分解(SVD)将干扰与期望信号映射进不同的投影子空间以消除干扰成分。仿真结果表明该方法可以降低在剔除干扰时卫星导航信号损失,提升卫星导航接收机对抗宽带周期调频干扰的能力。

摘要： 自适应调零技术能有效提高卫星导航接收机抗干扰性能,具有重要的应用价值。介绍了基于空时联合处理的自适应调零算法,建立了七元圆阵仿真模型,进行了抗干扰算法仿真和零陷能力分析。仿真结果表明:空时联合自适应调零算法能抑制多个干扰信号,具有空时二维域上剔除干扰的能力,可以显著提升导航接收机的抗干扰性能。

摘要： 针对目前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)普遍存在的抗干扰能力弱的突出问题,研制了一款七通道抗干扰GNSS接收机,通过利用多模组合导航抗干扰技术及级联/组合空域、时域与频域等多重抗干扰技术来应对复杂电磁环境应用的需求.重点介绍了抗干扰GNSS接收机射频前端的设计方法,通过数理推导给出了产品设计需求与整个射频前端及各级电路的设计指标之间的定量关系,从而提供了在已知设计需求的条件下进行产品正向设计的设计准则与方法.通过产品投产和测试,测试结果与设计需求吻合,从而验证了该套设计方法有效可行,同时该套准则与方法具有很强的普适性.与同类产品比较以及整机试验表明,该产品的抗干扰能力(主要体现为最大可承受干信比)较同类产品提升20 dB以上,证明产品具有一定的先进性.

摘要： 在传统基于FPGA+DSP架构的导航接收机中,跟踪模块处于开环处理模式,存在实时性和可靠性差的问题,同时现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)之间大量的数据通信导致了 IO资源和功耗的增加.基于片上系统(SoC)架构提出了 一种卫星导航接收机的闭环跟踪环路方案,整个跟踪处理过程在FPGA内实现了完整的闭环处理,有效地解决了开环跟踪存在的问题,极大地减少了 FPGA与CPU之间的数据通信量.此外,所有跟踪通道通过时、分复用的方式共用一个跟踪环路处理模块,有效节约了硬件资源,降低了成本,为小型化、低功耗卫星导航芯片的设计与发展奠定了基础.

摘要： 针对北斗卫星导航接收机测试任务需求,给出了卫星导航接收机天线相位中心精确测量,综合指标测试、抗干扰验证的综合性微波暗室结构估算方法,并给出了一个具体事例.

摘要： 针对复杂战场电磁环境下,导航接收机因电磁干扰而引起内部卫星跟踪丢失的现象,该文研究了导航接收机跟踪环路在面临带内和带外双频干扰时的效应预测模型.通过对接收机射频前端的阻塞机理分析,以矢量分析的方法推导了射频前端信号的增益公式,并结合接收机跟踪环路相关处理的过程,得到了带外和带内双频干扰下的效应预测模型.之后以载噪比门限值为失锁判据,开展了双频干扰效应试验,试验结果表明上述模型能够对接收机内部卫星跟踪的状态进行预测,预测误差小于±1 dB,且对于窄带和宽带干扰信号同样适用.

摘要： 由于在有限的尺寸下搭载了大量的射频发射机,飞行器平台上的全球卫星导航系统(GNSS)接收机极易受到本机航电设备的干扰。为了分析机载卫星导航系统的共址干扰情况,本文首先建立了卫星导航接收机的干扰模型,然后分析了本机干扰源对机载卫星导航接收机的干扰机理,并以此评估了卫星导航接收机受干扰后的性能。通过SIMULINK实现了卫星导航接收机干扰模型的信号级仿真,仿真结果显示了本文中干扰模型和分析结果的正确性,也为飞行器平台射频兼容设计提供了依据。

摘要： 在多模多频卫星导航下,接收机数据处理技术能够得到有效改善。对于多模多频应用,通过处理技术实现更多的技术突破。为了促进技术上的延伸,数据处理技术都能得到更好的优化。

摘要： 空时抗干扰方法是卫星导航接收机阵列抗干扰中性能较优的方法,被普遍采用并获得广泛研究.空时处理方法的研究通常是以阵列输出端信干噪比为指标衡量性能,然而对卫星导航接收机实际应用来说更关心的是解扩输出端的载噪比性能.本文通过理论推导和仿真试验得到常用空时处理方法卫星信号方向权值频率响应情况,在此基础上深入分析了阵列输出端信干噪比性能和解扩输出端载噪比性能之间的差别,并利用权值频率响应给出合理解释.本文研究为空时抗干扰理论研究、性能评估与工程实践提供了有价值的参考.

摘要： 通过研究GPS卫星导航接收机动态测量精度的测量方法,讨论了被动式导航接收机的测速原理,阐述了卫星导航信号模拟源产生信号的基本方法,说明通过调节模拟源中各延迟环节的时延量,即可模拟产生相对于载频的频偏,以此作为接收机动态的理论真值并与实际测量值相比较,可获得包括速度在内的动态测量精度.在理论分析的基础上介绍了基于模拟源的接收机测速精度测量的实现方法.

摘要： 针对卫星导航接收机时域窄带干扰的有效抑制问题,本文首先给出二阶格型IIR陷波器参数设计方法,通过陷波带宽的定量调整,既可以有效抑制窄带干扰,又可以降低卫星信号的失真；其次推导了二阶IIR格型陷波器相关输出信干噪比改善因子的闭合表达式,该表达式相比干扰抑制后信干噪比的改善,更为直观地反映了陷波器对卫星导航信号的影响。理论分析和仿真实验,二阶格型IIR陷波器相关输出信干噪比改善因子与陷波器的带宽参数有关,而与陷波频率无关,且二阶格型IIR陷波器的性能优于最优Wiener滤波器、五系数FIR滤波器以及二阶直接型IIR陷波器。

摘要： 由于卫星落地信号弱,射频前端的硬件成本和测量仪器售价高昂,致使卫星导航信号及其接收技术的研究一直限制于高校、研究所和商业公司,初学者、卫星导航爱好者、软件无线电爱好者很难进入该领域.得益于集成电路技术发展,软件无线电技术在近几年飞速进步.优秀、开源的硬件和软件层出不穷,大幅拉低了卫星导航接收机的研究成本.文章描述了一种基于LimeSDR mini的低成本开源软件接收机,整个硬件成本少于1500元RMB.接收机经过了测试和验证,在可见性较好的情况下定位精度可以到20m.由于开发的基础是开源代码和开源架构,过程中遵照协议使用和二次开发软件,软硬件可以进一步扩展、升级.该架构甚至支持S、C频段,是新卫星导航信号设计以及接收技术验证的理想平台和方案.

摘要： 卫星导航接收机传统跟踪方式在低载噪比动态环境及信号短暂遮挡情况下跟踪性能下降易失锁,矢量跟踪将信息处理与信号处理耦合在一起,可以提高接收机在复杂环境中的跟踪和定位性能.本文以C语言软件接收机为平台,研究实现了矢量跟踪算法,建立了基于卡尔曼滤波器的算法模型.利用半实物仿真实验分析了系统性能.结果表明,矢量跟踪算法可以在18dB-Hz载噪比下实现动态信号跟踪.可以在信号闪断的情况下实现载波相位的连续跟踪.

摘要： 近年来,以分布式雷达、电侦为代表的军事星座系统逐步列入装备序列,其多星协同探测的核心指标为多星时间同步精度,论证需求达到ns级甚至更高.传统的基于接收机秒脉冲时差测量(Time Digital Converter,TDC)的时钟驯服策略,受限于秒脉冲自身精度和时差测量芯片的测量精度,难以实现ns级精度指标.本文设计了一种基于北斗深耦合的星载时钟驯服系统,利用卫星导航接收机对可见卫星载波及伪距测量信息和载波相位测量信息,获取本地时钟频率源与卫星系统间高精度时间频率差值,同时获取本地时钟钟漂信息及改正信息量,通过控制算法完成对本地时间基准的补偿调整,维持时钟系统的频率稳定度,将时钟长期锁定于北斗卫星导航系统,采用扰动抑制锁相环技术以及低噪声模数转换技术,使得卫星内部时间频率能够满足通信/侦查等多种卫星星座通信/测量精度要求.测试结果表明,驯服后时频系统输出的恒温晶振(oven controlled crystal oscillator,OCXO)频率的1s稳定度≤1E-12,100s稳定度≤1E-11,准确度≤1E-12,授时精度优于10ns.

摘要： 本文设计了一种基于微波暗室大视场角条件下，模拟卫星空域分布的接收机的抗干扰测试方法。在已有微波暗室射频模拟系统基础上，将视场角范围扩大，以多天线输出卫星导航信号模拟器的干扰信号，模拟卫星星座空域特征的分布的动态干扰，避免了室外测试环境中引入的射频干扰。仿真数据与实测数据误差在ldB范围之内，证明该方法是合理和可行的。

摘要： 介绍了一种应用于双系统卫星导航接收机射频前端芯片的CMOS小数锁相环频率合成器.频率合成器由压控振荡器、鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、分频器以及∑-△调制器构成.提出了一种基于∑-△调制技术的小数分频锁相环频率综合器的设计方法,以增强频率综合器的整体性能.设计基于SMIC0.18umlP6M RF CMOS工艺实现,后仿真结果表明,频率合成器输出频率范围可达到1.1-1.9GHz,锁定时间为9us,具有良好的相位噪声性能,可为射频前端芯片提供本振信号.

摘要： 本文结合AltBOC、TD-AltBOC、ACE-BOC不同信号的共同特点,设计了一种模块化的通用接收处理方法,并利用B2频点内部的双频观测量,实现了一种能够应用于AltBOC、TD-AltBOC、ACE-BOC信号的具有多路径检测、电离层修正及高精度校准功能的通用接收处理技术.由于TD-ALTBOC的导频及数据通道为时分复用信号,与其它两种信号复用方式不同,通过分路构建导频分路和数据通路实现三种信号的通用架构.在城市峡谷以及信号受到多径影响严重的应用场景中,利用信号中的双频点特性,能够有效地对多径情况进行检测,并且通过利用冗余的观测量信息,可以实现对多径信道参数的估计,最终实现对多径信号的补偿.同时,双频信号能够消除电离层误差,从而可以对接收机的处理结果进行校正.最终实现导航信号的高精度接收处理.仿真及验证结果表明该架构能够适用于ALTBOC、TD-ALTBOC、ACE-BOC三种类型信号的高精度接收处理.

摘要： 本文结合AltBOC、TD-AltBOC、ACE-BOC不同信号的共同特点,设计了一种模块化的通用接收处理方法,并利用B2频点内部的双频观测量,实现了一种能够应用于AltBOC、TD-AltBOC、ACE-BOC信号的具有多路径检测、电离层修正及高精度校准功能的通用接收处理技术.由于TD-ALTBOC的导频及数据通道为时分复用信号,与其它两种信号复用方式不同,通过分路构建导频分路和数据通路实现三种信号的通用架构.在城市峡谷以及信号受到多径影响严重的应用场景中,利用信号中的双频点特性,能够有效地对多径情况进行检测,并且通过利用冗余的观测量信息,可以实现对多径信道参数的估计,最终实现对多径信号的补偿.同时,双频信号能够消除电离层误差,从而可以对接收机的处理结果进行校正.最终实现导航信号的高精度接收处理.仿真及验证结果表明该架构能够适用于ALTBOC、TD-ALTBOC、ACE-BOC三种类型信号的高精度接收处理.

摘要： 本发明公开了一种卫星导航信号的异常判定方法，包括获取卫星导航信号；对卫星导航信号进行跟踪并根据I支路和Q支路的功率判定当前通道的导航信号质量；对卫星导航信号进行跟踪并根据实时伪距和估算伪距判断当前通道的卫星信号误锁情况。本发明还公开了包括所述卫星导航信号的异常判定方法的卫星导航方法，和包括了所述卫星导航信号的异常判定方法和卫星导航方法的接收机。本发明能够准确的分辨出因误锁导致接收机定位异常的情况，解决了因载波环误锁导致接收机定位精度差、不定位及定位时间长的问题，而且规避了传统方法鉴别载波频率误锁时出现误判或漏检的情况，大大提高了接收机的鉴别能力，而且可靠性高、实用性好。

摘要： 本发明公开了一种卫星导航信号的异常判定方法，包括获取卫星导航信号；对卫星导航信号进行跟踪并根据I支路和Q支路的功率判定当前通道的导航信号质量；对卫星导航信号进行跟踪并根据实时伪距和估算伪距判断当前通道的卫星信号误锁情况。本发明还公开了包括所述卫星导航信号的异常判定方法的卫星导航方法，和包括了所述卫星导航信号的异常判定方法和卫星导航方法的接收机。本发明能够准确的分辨出因误锁导致接收机定位异常的情况，解决了因载波环误锁导致接收机定位精度差、不定位及定位时间长的问题，而且规避了传统方法鉴别载波频率误锁时出现误判或漏检的情况，大大提高了接收机的鉴别能力，而且可靠性高、实用性好。

摘要： 本发明公开了一种卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法，该卫星导航接收机包含计数器和控制单元，其中，该计数器由具有一参考时钟频率的参考时钟信号所驱动，该控制单元通过比较在所述卫星导航接收机关机前的一段时间内计数器的计数值的增量和在该段时间内导航系统时间的增量，计算得到指示校准后的参考时钟频率的校准值，然后由该控制单元在所述卫星导航接收机再次开机后根据该校准值产生一个导航系统时间计算值。采用本发明的卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法可以有效地缩短首次定位时间。

摘要： 本发明提供卫星导航用BCH码译码方法、译码器及卫星导航接收机，以降低BCH(51,8)码的译码复杂度。在本发明中，使用硬判决向量计算码字中任一比特的校验和，根据校验和对该比特进行错误值估计，使用估计得到的错误值对硬判决向量中该比特对应的硬判决值进行纠正，完成该比特的译码。重复上述过程完成所有比特的译码结果。在译码过程中并不需要存储BCH码的所有码字，也不需要对所有可能的信息序列进行编码得到相应的码字，运算相对简单，从而降低了译码复杂度。

摘要： 本发明适用于卫星导航领域，提供了一种卫星导航快速定位方法、装置和卫星导航接收机。所述方法包括：判断观测方程是否病态；当观测方程病态时，利用自适应加权的差分进化算法结合正则化求解快速定位时的病态观测方程，得到病态观测方程中待求向量的实数解模糊度分量；将观测方程中待求向量的实数解模糊度分量作为输入值，搜索得到观测方程中待求向量的模糊度整数解；将模糊度整数解回代到观测方程中，重新求解得到更新模糊度后的基线参数，基线参数与准确的基准站卫星导航接收机坐标相加，得到目标卫星导航接收机的准确坐标。本发明更容易得到全局最优解，提高解算精度和速度，且能减轻病态性，抑制噪声和观测误差带来的粗差影响，提高稳健性。

摘要： 本发明提供了一种卫星导航接收机、设备和用于定位卫星导航接收机的方法。该卫星导航接收机包含卫星定位模块、惯性定位模块和融合定位模块。卫星定位模块在第一时间计算卫星导航接收机的第一位置。惯性定位模块在第一时间计算卫星导航接收机的第二位置。融合定位模块提供参考位置，并基于第一位置、第二位置和参考位置三者之间的距离，将第一位置和第二位置融合成为第三位置，并根据第三位置定位卫星导航接收机。本发明的卫星导航接收机、设备和用于定位卫星导航接收机的方法，提供了对应于第一位置和第二位置的权重数据，可以有效提高卫星导航设备的定位精度。

摘要： 本发明公开了一种卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法，该卫星导航接收机包含计数器和控制单元，其中，该计数器由具有一参考时钟频率的参考时钟信号所驱动，该控制单元通过比较在一段时间内计数器的计数值的增量和在该段时间内导航系统时间的增量计算得到指示校准后的参考时钟频率的校准值，然后由该控制单元根据该校准值产生一个导航系统时间计算值。采用本发明的卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法可以有效地缩短首次定位时间。

摘要： 本发明公开了一种提高卫星导航信号接收灵敏度的方法。该方法包括步骤有：室内外互通、频差计算和相干积分，主要是在两个相邻的卫星导航接收机之间通过近距离通信将位于室外的导航接收机的接收频率与位于室内的导航接收机的接收频率进行频差计算，并对频率精度进行估算，从而修正室内导航接收机的频偏和分段相干积分的时间，进而能够明显提高室内接收机的接收灵敏度。本方法能够有效解决了室内卫星定位过程中因信号衰减大造成的接收灵敏度不高的问题，是室内卫星定位增强的有效方法。另外，本发明还公开了一种卫星导航接收机。

摘要： 本发明提供卫星导航用BCH码译码方法、译码器及卫星导航接收机，以降低BCH(51,8)码的译码复杂度。在本发明中，使用硬判决向量计算码字中任一比特的校验和，根据校验和对该比特进行错误值估计，使用估计得到的错误值对硬判决向量中该比特对应的硬判决值进行纠正，完成该比特的译码。重复上述过程完成所有比特的译码结果。在译码过程中并不需要存储BCH码的所有码字，也不需要对所有可能的信息序列进行编码得到相应的码字，运算相对简单，从而降低了译码复杂度。

摘要： 本实用新型涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种卫星导航接收机、卫星导航发射机及螺旋天线。包括天线组件；所述天线组件包括螺旋线、绝缘棒、同轴接头和反射基板；所述螺旋线底部设有两个用于阻抗匹配的贴片；所述螺旋线经缠绕固定于所述绝缘棒的表面；所述反射基板设有馈电孔，所述同轴接头安装于所述馈电孔内；所述同轴接头的内芯延长段焊接于所述螺旋线的底部；所述绝缘棒固定于所述反射基板的正面；因此，该螺旋天线具有圆极化特性，具有良好的方向性系数和天线增益，螺旋天线通过调节螺旋线圈数和贴片位置能实现工作频段的改变。从而，本实用新型提供的螺旋天线实现了天线增益高，满足长距离传输，且具有良好方向性等。