GPS信号结构与接收机题库.pptVIP

RTK系统 导航型接收机 大地型接收机 GPS接收机的基本类型：大地型、导航型和授时型三种。大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频（L1）型和双频（L1，L2）型。 GPS接收机工作原理 当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。GPS信号接收机不仅需要功能较强的机内软件，而且需要一个多功能的GPS数据测后处理软件包。接收机加处理软件包，才是完整的GPS信号用户设备。 GPS接收机的组成及工作原理 LNA 原理框图 GPS接收机天线 天线的基本作用是把来自于卫星信号的能量转化为相应的电流，并经前置放大器进行频率变换，以便对信号进行跟踪、处理和量测。 GPS接收机天线 天线的基本要求： ?天线与前置放大器应密封为一体，保障在恶劣气象环境下正常工作。 ?天线应呈全圆极化：要求天线的作用范围为整个上半球，天顶处不产生死角，保障能接收来自天空任何方向的卫星信号。 ?天线必须采取适当的防护与屏蔽措施：例如加一块基板，尽可能地减弱信号的多路径效应，防止信号干扰。 ?天线的相位中心与其几何中心的偏差应尽量小，且保持稳定。 GPS接收机天线基本类型 天线单元 特点 单极天线 单频或双频（双极结构）、需要较大的底板、相位中心稳定、结构简单 微带天线 结构简单、单频或双频、侧视角低（适合于机载应用）、低增益、应用最为广泛 锥形（螺旋）天线 四丝螺旋天线 – 单频、难以调整相位和极化方式、非方位对称、增益特性好、不需要底板 空间螺旋天线 – 双频、增益特性好、侧视角高、非方位对称 前置放大器 由于GPS卫星高，GPS天线接收来的20000km高空的信号很弱，信号电平只有-50~-180dB；输入功率信噪比为-30dB，即信号源淹没在噪声中。 为了提高信号强度，一般在天线后端设有前置放大器 对于双频接收机设有两路前置放大器以减少带宽．抑制外来信号干扰，也防止载波信号干扰。 大部分GPS天线都与前置放大器结合在一起 也有些导航接收机为减少天线重量而将天线和前置放大器分开。 接收机主机 变频器及中频放大器 由GPS前置放大器来的信号仍然很微弱，为了使接收机通道得到稳定的高增益，并且使L频段的射频信号变成低频信号，采用了变频器。 信号通道 信号通道是接收机的核心部分，GPS信号通道是硬软件结合的电路。 GPS信号通道的作用： 有哪些信誉好的足球投注网站卫星，牵引并跟踪卫星； 对基准信号，即广播电文数据信号实行解扩．解调得到广播电文； 进行伪码反测量；载波相位测量及多普勒频移测量值。 存储器 接收机内设有存贮器以存贮一小时一次的卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移。 在存贮器内还装有多种工作软件 自测试软件；天空卫星预报软件；导航电文解码软件；GPS单点定位软件等。 微处理器 是GPS接收机工作的灵魂，GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的。 工作步骤： 接收机开机后首先对整个接收机工作状况进行自检，并测定、校正、存贮各通道的时延值； 接收机对卫星进行有哪些信誉好的足球投注网站，捕捉卫星，当捕捉到卫星后即对信号进行跟踪，并将基准信号译码得到GPS卫星星历。 当同时锁定4颗卫星时，将C／A码伪距观测值连同星历一起计算测站的三维坐标，并按预置位置更新率计算新的位置； 根据机内存贮的卫星星历书计算所有在轨卫星升降时间、方位和高度角； 根据预先设置的航路点坐标和单点定位测站位置计算导航的参数； 接收用户输入信号，如：测站名，测站号，作业员名称，天线高，气象参数。 显示器、键盘 电源：GPS接收机电源有两种 一种为内电源，一般采用锂电池，主要用于为RAM存贮器供电，以防止数据丢失。 另一种为外接电源，这种电源常采用可充电的12v直流镉镍电池组，有的也可采用汽车电瓶。当用交流电时，要经过稳压电源或专用电流交换器。 1-GPS卫星星历分为哪几种？ 课堂练习 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 一帧导航电文的内容 TLW HOW 数据块—1时钟修正参数 TLW HOW 数据块—2星历表 TLW HOW 数据块—2星历表继续 TLW HOW 数据块—3卫星历书等 TLW HO