基于DSP的北斗高精度授时接收机算法研究与实现

摘要

随着科学技术水平的不断发展，授时技术从短波授时、长波授时发展到卫星授时，授时精度也从原来的毫秒量级发展到现在的纳秒量级。卫星授时以其高精度、全天候、大范围、低成本等特点，已经成为当今高精度时间频率信号传递的最主要手段。然而我国关于卫星授时的应用都以GPS授时产品为主，其广泛应用于通信、电力以及国防建设等基础设施中，存在着巨大的潜在安全隐患。随着我国北斗卫星导航系统的不断完善，开展基于北斗的授时技术研究尤为迫切。
　　文章分析授时技术的现状以及发展趋势，提出了研究北斗授时接收机的重要意义。为了顺利开展北斗授时接收机的研究工作，文章首先简要介绍卫星导航系统组成和几种常用的时间系统，阐述了卫星授时的基本原理。其次，详细分析影响卫星授时的各种误差并提出相应的修正方法。为了更好的开展授时接收机的算法研究与实现，本文采用了基于FPGA+DSP结构的接收机，并对接收机的各个模块功能进行详细的说明。然后完成DSP软件的整体设计，并对DSP实现的导航电文译码、卫星位置计算及定位定时解算等主要算法做出了详尽的分析。最后，设计并实现了授时接收机的授时模块，实际测试表明双频授时精度明显优于单频授时精度，符合预期的高精度授时要求。

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第一章 绪论

§1.1 课题的研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 论文内容的安排

第二章 卫星授时基本原理

§2.1 卫星导航系统理论基础

§2.2 时间系统

§2.3 卫星授时基本原理

§2.4 本章小结

第三章 卫星授时误差分析

§3.1 与卫星有关的误差分析

§3.2 与卫星信号传播有关的误差分析

§3.3 与接收设备有关的误差

§3.4 本章小结

第四章 接收机系统方案与软件实现

§4.1 授时接收机系统组成

§4.2 DSP软件总体架构

§4.3 DSP部分算法研究与实现

§4.4 本章小结

第五章 授时模块设计与测试

§5.1 高精度授时时标合成技术

§5.2 授时测试与分析

§5.3 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 论文总结

§6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果