复杂环境下的卫星导航增强技术研究

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1、中图分类号：TN967.1论文编号：102870414-S071学科分类号：081001硕士学位论文复杂环境下的卫星导航增强技术研究研究生姓名沈燕群学科、专业通信与信息系统研究方向数字通信指导教师宋茂忠教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一三年十二月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchforEnhancementTechno

2、logyofSatelliteNavigationinComplexEnvironmentsAThesisinCommunicationandInformationSystembyShenYanqunAdvisedbyProfessorSongMaozhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2013万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除

3、了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要卫星导航系统在民用和军用中发挥着越来越重要的作用，但由于卫星导航的易受干扰性，导致在某些特殊情况下，卫星导航定位精度会有所降低甚至完全不可用，导航信号的增强势在

4、必行。本文设计了两种卫星导航增强的方法，一种是无干扰下的差分增强定位，通过两个CC50-BG双系统卫星导航模块获得的观测量进行伪距差分数据处理，实现了近距差分定位；另一种是有干扰下的卫星广播信号上重叠发射卫星导航校正数据和测距信号的异频增强，将差分校正数据经过扩频后发射出去，与卫星广播信号进行频谱重叠，一起经卫星转发。第一种方法中，分析CC50-BG卫星导航模块数据采集原理及数据格式，在Matlab中对采集的数据进行读取，分别生成用户文件和星历文件，并利用星历文件对信号发射时刻卫星位置进行求解，利用用户文件中的伪距和时间等观测量及卫星位置进

5、行差分定位，在Matlab中设计出差分定位界面并给出差分定位精度。数据表明：在特定的近距实验测量点，GPS卫星平滑差分增强定位对于高度方向的精度改善程度达60%左右。第二种方法中，分析频谱重叠原理，拟选用世广卫星信号来掩护差分增强信号，给出两信号的数学模型，设计了两信号频谱重叠发射系统。设计出差分接收机，差分接收机通过串行干扰抵消的方法从混合信号中提取出差分增强信号，并用软件接收机对提取出的信号进行测试。通过参数设计和性能仿真，可知差分增强信号对广播信号的接收解调影响很小，差分接收机对提取出的差分增强信号实现解扩与辅助测距，解扩得到的差分校

6、正数据可直接用于差分定位。当混合功率比为26dB时，捕获概率达99.99%，测距精度为10.67m，表明了此方法的可行性。关键词：卫星导航，差分定位，频谱重叠，干扰抵消，掩护通信I万方数据复杂环境下的卫星导航增强技术研究ABSTRACTSatellitenavigationsystemisplayingamoreandmoreimportantroleincivilandmilitary.Butbecauseoftheinterferenceeasilyofthesatellitenavigation,thepositioningaccur

7、acyofsatellitenavigationwillbereducedorevencompletelyunavailable,soitisimperativetoenhancethenavigationsignalsinsomespecialcases.Thispaperpresentstwoenhancementmethodsofsatellitenavigation.Thefirstmethodisthedifferentialenhancedpositioningwithoutinterference.Weusetheobserv

8、ationsgotbytwoCC50-BGsatellitenavigationmodulesofdoublesystemforthedifferentialdataproces