5.使用仿真模型对不同卫星的信号发射和接收进行仿真,完成系统的要求。
1.5 论文框架
第一章叙述了课题的研制背景,研究意义,论文的基本内容和整体框架;
第二章对北斗卫星导航系统的组成,信号结构特性,产生接收原理进行了详细地介绍,尤其是对北斗卫星信号中,最为复杂的测距码产生原理进行了详细的分析讲解;
第三章论述了利用Systemview软件对北斗卫星信号仿真的实现,对仿真结果进行了分析与讨论,重点对数据码解调后,引起信号失真和延迟问题的原因进行了细致的分析;
第四章说明了仿真的结论以及相关工作未来的展望,为后续工作提供了明确的方向。
2 北斗卫星导航系统组成及其信号分析
2.1 北斗卫星导航系统组成
2.1.1 系统组成
北斗卫星导航系统由三部分组成,分别为空间星座部分、地面控制部分和用户终端部分组成。
空间星座部分由 5 颗地球静止轨道(GEO)卫星和30 颗非地球静止轨道(Non-GEO)卫星组成。GEO 卫星分别定点于东经 58.75 度、80 度、110.5 度、140 度和160 度。Non-GEO 卫星由 27 颗中圆地球轨道(MEO)卫星和 3 颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星组成。其中,MEO 卫星轨道高度 21500 千米,轨道倾角 55 度,均匀分布在 3 个轨道面上;IGSO 卫星轨道高度 36000 千米,均匀分布在 3 个倾斜同步轨道面上,轨道倾角 55 度,3颗 IGSO 卫星星下点轨迹重合,交叉点经度为东经 118度,相位差 120 度[1]。
地面控制部分由若干主控站、时间同步/注入站和监测站组成。主控站的主要任务包括收集各时间同步/注入站、监测站的观测数据,进行数据处理,生成卫星导航电文,向卫星注入导航电文参数,监测卫星有效载荷,完成任务规划与调度,实现系统运行控制与管理等;时间同步/注入站主要负责在主控站的统一调度下,完成卫星导航电文参数注入、与主控站的数据交换、时间同步测量等任务;监测站对导航卫星进行连续跟踪监测,接收导航信号,发送给主控站,为导航电文生成提供观测数据。
用户终端部分是指各类北斗用户终端,包括与其他卫星导航系统兼容的终端,以满足不同领域和行业的应用需求。
2.1.2 坐标系统
北斗系统采用2000 中国大地坐标系(CGCS2000)。CGCS2000 大地坐标系的定义如下:
原点位于地球质心;
Z 轴指向国际地球自转服务组织(IERS)定义的参考极(IRP)方向;
X 轴为IERS 定义的参考子午面(IRM)与通过原点且同Z 轴正交的赤道面的交线
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