GPS衛(wèi)星導航信號異常的基帶模擬.pdf

1、隨著我國的衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展的日益繁榮和導航應用領域的技術進步，完善我國衛(wèi)星導航服務質量監(jiān)測體制的需求日益強烈。目前我國的衛(wèi)星導航服務質量監(jiān)測體制不完善，導航服務質量監(jiān)測能力較弱，也不具備干擾檢測和告警的能力，因此導航信號各種異常情況的研究必然是我國導航產業(yè)的迫切需求。本文的研究成果可以為導航異常信號的研究提供技術支撐，為我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展起到極大的促進作用。
　　導航系統(tǒng)定位的準確性很大程度上取決于導航衛(wèi)星的信號質量，當導航信

2、號在空間傳播時受到干擾或者衛(wèi)星的硬件設備異常工作時，衛(wèi)星信號波形會出現失真的情況，這些異常會使用戶接收機的定位精度下降，情況嚴重的甚至會使用戶失去定位能力。經過調研與分析，衛(wèi)星導航信號從產生到接收的過程中會出現電文異常、星鐘異常、載波異常、偽碼異常、I/Q支路正交性異常、帶外抑制異常、帶內雜散異常、等效全向輻射功率異常等情況。本文重點在GPS模式下對基帶的偽碼異常（TMA、TMB、TMC）和I/Q支路正交性異常進行研究和討論，并對異常的

3、產生原理及其硬件實現進行的說明和分析。
　　本文首先介紹了導航信號模擬器發(fā)展狀況以及異常導航信號的研究現狀，明確了導航信號異常情況研究的意義。其次，本文闡述了正常導航信號模擬的工作原理和硬件實現的主要流程。接著，本文介紹了導航異常信號模擬系統(tǒng)的工作原理、工作流程和工作模式。然后，本文對導航信號基帶異常的機理進行了分析討論，并針對各種異常進行了Matlab仿真分析，同時講述了如何在FPGA中的實現異常模擬的方法。最后，本文對模擬實現

4、的結果進行展示和討論。
　　本課題研制任務來源于國家863主題項目中的課題1“多模導航服務質量監(jiān)測總體與模擬測試系統(tǒng)研發(fā)及示范”，目的是為了搭建多模導航異常信號模擬環(huán)境，為多模導航信號服務質量監(jiān)測提供必要的測試條件。本課題的主要工作是在已有的正常導航信號模擬的基礎上進行信號異常模擬。首先，結合FPGA的工作特點和Verilog語言的編程特色在Matlab上進行算法研究和仿真；然后，運用Verilog語言編程在Quartus II軟