卫星导航信号回放失真分析与修正模型研究

摘要

随着卫星导航技术的发展以及应用的推广，卫星导航已经进入了各个应用行业。终端测试是提高终端性能，保证行业应用能力的基础，因此，针对北斗导航终端测试需求和北斗导航技术的全球化推广需求，提出能够提供针对不同应用要求的导航终端的测试能力就迫在眉睫。传统模拟器测试由于测试信号、场景以及载体动态的定义理想化，故而测试结果不能够真实反映接收机性能。然而回放测试技术对于导航终端测试又是非常重要的。不同于传统的模拟器测试，高性能的回放测试技术不仅能够反映出环境多样性导致的终端性能下降、测试终端的场景适应能力等关键性问题，而且还能够体现场景参数随机性带来的性能变化趋势。这些都是基于模拟器的测试平台难以匹敌的。
　　由于这些和环境密切相关的随机性因素，目前尚没有各种自然环境下导航信号精确模拟仿真模型，使得导航模拟器对接收机终端性能测试结果和实际环境下的性能测试结果不一致，这就给导航终端的测试评估工作带来困难。自然而然，我们需要实现真实导航信号的高保真回放。然而实现回放测试面临的几个困难:
　　1）如何建立采集回放信号失真模型，以及如何结合理论分析和设备标定数据建立失真模型？
　　2）如何优化采集回放系统参数以降低回放信号失真度？
　　本文针对以上几点回放测试技术遇到的核心问题开展研究。首先初略讲解了卫星导航的基本原理，详细论述了与定位误差息息相关的跟踪环原理；然后，在采集回放各环节中，进行信号的误差分析，进而提出相应的理论误差模型；接下来，为解决采集设备与回放设备不匹配问题，提出相应的预处理技术；最后，为了满足实际高保真回放测试的需求，采集回放真实导航信号定位测试，进行采集回放参数优化，针对测试结果，提出相应的修正方案，对实际测试结果进行修正，使得修正后的接收机测试结果更加准确的表征接收机性能指标，以确保导航信号高保真回放测试的需求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题的研究背景和目的

1.2课题研究现状

1.3论文的主要内容与章节安排

第二章 导航信号和接收机原理

2.1 GNSS卫星信号

2.2 GNSS接收机模型

2.3本章小结

第三章 采集回放信号误差分析

3.1采集回放参数误差分析

3.2定位误差分析

3.3本章小结

第四章 回放信号预处理技术

4.1采样率转换技术

4.2数据位宽转换技术

4.3 IQ与实信号互换

4.4带宽变换

4.5快速中频变换技术

4.6本章小节

第五章 回放测试实验及误差修正

5.1回放测试平台

5.2带宽误差测试与修正方法

5.3有效bit位数测试与修正

5.4采样率测试与修正

5.5本章小结

第六章 总结和展望

6.1主要工作与创新点

6.2后续研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文