基于软件无线电中频接收系统的GNSS信号处理与应用研究

摘要

本文以软件无线电在第三代移动通信系统中的应用研究为基础，将软件无线电引入到卫星定位导航系统接收系统的研究中，对其关键的数字下变频和数字信号处理部分进行了分析和研究，取得了一定的研究成果。提出了软件无线电模式的卫星定位导航系统接收的软硬件模型，建立了一种中频数字化的软件无线电实用结构模型。探讨了软件无线电几种常用的采样方式，比较和分析了它们的各自特点；接着，探讨软件无线电中的多速率信号处理技术，重点分析软件无线电中的带通信号正交抽取结构；进行了基于DSPTMS320VC5402的数字滤波处理。对软件模块结构进行了科学的抽象化，用LABWindows/CVI和MATLAB解决了数字解调和解扩的软件模拟问题，讨论了相应的算法。 利用DSP、CPLD、数字下变频器等大规模集成器件，设计了一个对卫星定位导航信号进行处理的软件无线电中频接收系统，对该系统下载PSK解调程序，它可以执行PSK信号的解调功能。研究表明在卫星定位导航系统中使用中频数字化的软件无线电结构是可行的，同时大大简化了用硬件对接收的卫星信号进行处理时电路的复杂性。这对开拓软件无线电的应用领域和卫星定位导航系统接收机结构的研究有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

绪论

第1章卫星定位导航系统

1.1卫星定位导航系统的概述

1.2 GPS系统

1.2.1 GPS系统的简介

1.2.2 GPS系统的信号结构

1.2.3 GPS系统的意义及缺陷

1.3 GLONASS系统

1.3.1 GLONASS系统简介

1.3.2 GLONASS系统的信号结构

1.3.3 GLONASS系统的意义及其缺陷

1.4双星定位导航系统

1.4.1双星定位导航系统的简介

1.4.2双星定位导航系统的信号结构

1.4.3双星定位导航系统的意义

1.5全球导航卫星(GNSS)系统

1.5.1 GNSS系统简介

1.5.2 GNSS系统的信号结构

1.5.3 GNSS系统的意义及其规划

1.6本章小结

第2章软件无线电的概况

2.1软件无线电发展概况

2.1.1软件无线电的起源

2.1.2软件无线电的定义

2.1.3研究现状及发展前景

2.2软件无线电的关键技术

2.3测评标准和互联结构

2.4本章小结

第3章软件无线电数字化接收的理论基础

3.1采样技术

3.1.1 Nyquist采样

3.1.2过采样

3.1.3带通采样

3.2抽取技术

3.2.1抽取原理

3.2.2抽取方法

3.2.3抽取滤波器

3.3本章小结

第4章软件无线电系统对GNSS信号处理的研究与仿真

4.1软件无线电中频接收系统结构

4.2中频信号处理仿真

4.2.1信号的解调与解扩

4.2.2信号的处理仿真

4.3本章小结

第5章硬件设计

5.1信号放大器

5.2滤波器

5.3中频A/D采样

5.4数字下变频器

5.4.1AD6620芯片

5.4.2 AD6620工作参数设置

5.5 FIFO部分电路

5.6 DSP技术

5.6.1典型DSP系统的构成

5.6.2 DSP系统的特点

5.6.3 DSP系统的设计及开发简介

5.6.4 TMS320VC5402数字信号处理器

5.7 D/A转换器

5.8系统的总体规划

5.9系统的总体设计

5.9.1数字下变频器重要参数设置

5.10调试结果

5.11本章小结

第6章结论

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

参考文献

研究生履历