北大《导航与通信导论》第八章 GPS接收机与数据处理.pdfVIP

导航与通讯导论 第八章GPS接收机与数据处理 了解GPS接收机结构、类型、测量 作业方法、数据及处理方法 导航与 主要内容 通讯导论 • GPS接收机结构与类型 • GPS测量作业设计 • NMEA-0183数据格式 导航与 GPS接收机结构 通讯导论 GPS接收机的种类虽然很多，但它的结构基本一 致，分为天线单元、接收单元、电源等三部分。 导航与 GPS接收机结构－天线单元 通讯导论 14dBw • 由接收天线和前置放大器组成 – 定向天线、偶极子天线、微带天 线、一（二、四）线螺旋天线、 圆锥螺旋天线等。 约2万公里 – 前置放大器是一种关键性元件， 0.066s∆t0.090s 它直接影响着接收信号的信噪比 。因此要求它具有噪声系数小、 增益高和动态范围大的特点。 L1C，[-160，-153]dBw L1P，[-163，-155]dBw L2P，[-166，-158]dBw 导航与 GPS接收机结构－接收单元(1) 通讯导论 • 信号通道单元 – 接收来自天线单元的信号，经过变频、放大、 滤波等一系列处理，实现对GPS信号的跟踪、 锁定、测量，提供出计算位置的数据信息。 – 通道由硬件和软件组成。每一个通道在某一时 刻只能跟踪一颗卫星。当此卫星被锁定后，便 占据这一通道，直到此卫星信号失锁为止。 导航与 GPS接收机结构－接收单元(2) 通讯导论 • 存储单元 – 将实时定位的各种数据、原始观测量以及计算 结果存储下来，供事后处理用。 • 计算和显示控制单元 – 工作开始的自检； – 根据卫星星历、伪距观测值计算坐标和速度 – 人机对话，输入航路、卫星高度截止角、历元 间隔以及其他指令，控制屏幕显示。 导航与 GPS接收机结构‐芯片 通讯导论 天线 用户应用 用户接口 微处理器 射频前端 数字基带 导航软件 接收机基本架构 导航与 GPS接收机类型 通讯导论 • 频率：单频、双频、三频 • 信道：单信道、多信道 • 应用：定位、导航、授时、姿态 • 动态：X型、Y型、Z型 • 原理：码测量、载波相位测量 • 系统：单系统、双系统、多系统 • 载体：车载、机载、星载、弹载、手持 导航与 GPS接收机类型－频率 通讯导论 • 按接收的卫星信号频率分类 –