M-GNSS定位接收装置的研究与实现

摘要

随着北斗2代导航系统正式提供区域导航服务和北斗2代B1频点的ICD文档公开,国内GNSS厂商必将面临国外同行的挑战。面对国外GNSS厂商的竞争,必须推出功能差异化的GNSS终端产品,才能在北斗终端市场占据优势。现有的GNSS接收机只通过接收导航卫信号进行定位,不能利用其他资源进行定位补偿。针对现有GNSS接收装置的不足,本文设计了一种M-GNSS定位接收装置,它是一种利用多GNSS进行组合定位并具有云定位补偿功能的GNSS接收装置。本文从以下几个方面对M-GNSS定位接收装置进行研究:
　　1.首先研究了GNSS卫星信号的组成、GNSS卫星导航系统的工作原理和典型的GNSS定位接收装置的软硬件架构、工作原理,然后分析了M-GNSS定位接收装置的需求,对传统的GNSS接收机架构进行改进,增加通信管理模块,以满足M-GNSS定位接收装置的云定位补偿功能的需要。
　　2.进一步分析了M-GNSS定位接收装置的需求,针对需求分析提到的4个核心模块,即射频模块、相关器模块、定位解算模块和通信管理模块,研究了与每个模块相关的现有技术或解决方案的工作原理、结构组成、优缺点与可行性等内容,给出核心模块的设计思路。最后设计出了针对M-GNSS定位接收装置的总体架构,架构采用DSP+FPGA+MCU方案。
　　3.根据M-GNSS定位接收装置的总体架构,详细设计M-GNSS定位接收装置的射频模块、FPGA相关器模块、DSP定位解算模块和MCU通信管理模块的软硬件功能。
　　4.搭建测试环境,测试并分析M-GNSS定位接收装置的射频接收模块、通道相关器模块、定位解算模块和通信管理模块的功能。说明M-GNSS定位接收装置的输出协议,并分析研究GNSS定位接收装置的定位结果。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 GNSS定位接收装置的研究现状与问题

1.3 M-GNSS定位接收装置的特点

1.4 研究内容和论文结构

第2章 GNSS接收装置定位原理研究与需求

2.1 GNSS卫星导航系统工作原理

2.2 GNSS卫星信号组成原理

2.3 典型的GNSS定位接收装置工作原理

2.4 M-GNSS定位接收装置需求分析

2.5 本章小节

第3章 M-GNSS定位接收装置解决方案研究与设计

3.1 M-GNSS定位接收装置核心模块研究

3.2 M-GNSS定位接收装置总体架构设计

3.3 本章小节

第4章 M-GNSS定位接收装置的详细设计

4.1 射频详细设计

4.2 FPGA相关器详细设计

4.3 DSP定位解算模块详细设计

4.4 MCU通信管理模块详细设计

4.5 本章小节

第5章 装置调试与结果分析

5.1 射频测试

5.2 通道相关器和定位解算模块测试

5.3 通信管理模块协议测试

5.4 卫星导航接收装置串口协议测试

5.5 定位结果分析

5.6 本章小节

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢