gps卫星导航信号仿真研究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士专业学位论文ProfessionalMaster’sThesis中文论文题目：GPS卫星导航信号仿真研究英文论文题目：SimulationandResearchofGPSSatelliteNavigationSignal专业学位类别：工程硕士专业学科领域：电子与通信工程领域作者姓名：杨腾飞导师姓名：高法钦完成日期：2016年1月5日浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的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，论。除了文中特别加标法和致谢的地方外文中不包含其他人已经发表

2、或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；签字日期：年＾月＾日学位论文版权使用授权书本学位论义作者完全了解浙江理工大学有权保留并向国家有关部口或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江巧工大学可ＩＵ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可Ｗ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授权书）学位论文作

3、者签名；Ｉｆ签字日期；心＞／（年＾月／日／导师签名：签字日期：年＾月＾日摘要GNSS卫星信号模拟器能够模拟不同传播环境下的卫星信号，可以根据用户接收机的运动状态，精确模拟到达接收机天线的卫星信号，是研究GNSS系统和信号接收机的重要实验仪器。卫星导航信号的研究是开发设计卫星信号仿真模拟器的基础，本文采用BPSK和BOC两种调制方法仿真GPS卫星信号，并对其展开研究。主要研究内容和方法如下：首先，GPS卫星导航信号的研究需要理解GPS系统和导航定位原理，卫星信号的仿真需设置各种卫星参数。本文着重对卫星位置、信号误差源、延时参数、载体状态以及可见星分布等参

4、数进行分析，给出卫星空间位置推算过程和信号播发途中各种误差模型计算。为解决卫星对于接收机可见性问题，提出一种计算载体姿态影响下的可见卫星选择模型，尽可能精确的仿真接收机接收的卫星信号。其次，基于对GPS卫星信号的分析，利用MATLAB对GPS卫星信号进行仿真研究，重点研究BOC调制信号。在对BPSK调制信号和BOC调制信号的性能比较研究中，从信号频谱偏移、信号带宽、信号相关性等方面研究两种体制信号的频带利用、抗噪声和抗多径性能；通过对信号谱分离系数的分析和采用非相干超前减滞后处理法分别对BOC体制信号的兼容性和码相位测量均方误差进行研究。研究表明，BOC(10,5)调

5、制信号具有频带宽、抗噪声和多径干扰性能强、兼容性好、码测量误差小等特性，在现代GPS卫星信号中有着不可替代的优势和作用。最后，设计程序仿真分析了BPSK和BOC信号，并给出仿真流程。使用软件接收机对生成的中频信号进行接收捕获测试，从时域、频域和捕获灵敏度等方面分析仿真信号的特性和实验成果。实验结果表明，BOC(10,5)信号在频段复用、抗信道噪声、主频信号捕获、码测量误差以及捕获精度上都符合新体制卫星信号的要求。关键词：GPS(GlobalPositioningSystem)，信号体制，信号源，BOC(10,5)，信号捕获IAbstractGNSSsatellites

6、ignalsimulatorcansimulatedifferentsignalsinvariouskindsoftransferenvironment,andalsocanaccuratesimulatethereceivedsignalbyaccordingtothemotionstateoftheuserreceiver,whichisindispensabletestequipmenttoresearchGNSSsystemsanddevelopGNSSreceiver.Satellitenavigationsignalsisthebasisofresearc

7、hthesatellitesignalsimulator,inthispaper,twomodulationmethodBPSKandBOCareadoptedtosimulateGPSsatellitesignalsfordeeplystudying.Themaincontentsandmethodsareasfollows:Firstly,GPSsatellitenavigationsignalsneedtounderstandtheprinciplesofGPSnavigationandpositioningsystem,thesimulati