軟件定義的GPS和伽利略接收機(jī)

前言

　　SDR技術(shù)發(fā)展迅速，影響巨大，并且在接收機(jī)產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。SDR技術(shù)的目標(biāo)在于建立靈活可變的開放式體系結(jié)構(gòu)的接收機(jī)，允許對(duì)不同的模塊動(dòng)態(tài)選擇參數(shù)，實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)的SDRs。接收機(jī)對(duì)軟件無線電節(jié)點(diǎn)上的所有通道采用同一個(gè)寬帶A／D轉(zhuǎn)換器，然后利用通用處理器上的軟件對(duì)通道波形進(jìn)行提取、下變頻、解調(diào)。其主要思想是將寬帶A／D轉(zhuǎn)換器的位置盡可能地靠近天線，然后將抽樣結(jié)果送人可編程模塊，應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)獲得需要的結(jié)果。對(duì)于研究、測(cè)試算法，甚至綜合其他設(shè)備來說，SDR都是一個(gè)理想的平臺(tái)。我們選擇MATI．AB（版本7．x）作為編程語言，其編程環(huán)境對(duì)于工科院校的學(xué)生來說都很熟悉，而且語言靈活、易學(xué)。另外，MATLAB提供了非常強(qiáng)大的繪圖功能，可以直觀清楚地顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。　　這項(xiàng)計(jì)劃的概念在近10年前就已經(jīng)成熟定型，只是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)不成熟而無法完全實(shí)現(xiàn)。本書配上DVD光盤，主要提供了以下內(nèi)容：　?。?）文本內(nèi)容，詳細(xì)介紹了GNSS軟件接收機(jī)。

內(nèi)容概要

軟件定義無線電（SDRs）概念的提出已有10多年的時(shí)間。自Dennis AKos于1997年第一次對(duì)基于軟件無線電的GPS系統(tǒng)進(jìn)行了完整論述，幾個(gè)研究小組已分別在這一領(lǐng)域做出了自己的貢獻(xiàn)。因此，我們認(rèn)為出版一本更新的書來介紹GPS系統(tǒng)軟件接收機(jī)的最新研究成果的時(shí)機(jī)已成熟，同時(shí)介紹即將投入使用的歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)和伽利略系統(tǒng)同屬于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）。

書籍目錄

第1章　信號(hào)與系統(tǒng)  1.1　信號(hào)特性    1.1.1  連續(xù)時(shí)間確定性信號(hào)    1.1.2  離散時(shí)間確定性信號(hào)    1.1.3　單位脈沖    1.1.4　矩形脈沖    1.1.5　隨機(jī)信號(hào)    1.1.6　隨機(jī)脈沖序列  1.2　抽樣  1.3　系統(tǒng)特性  1.4　線性時(shí)不變系統(tǒng)  1.5　帶通信號(hào)的表示第2章　GPS信號(hào)  2.1　信號(hào)與數(shù)據(jù)  2.2　GPS信號(hào)結(jié)構(gòu)  2.3　C/A碼    2.3.1  Gold序列    2.3.2  Gold序列發(fā)生器——概述    2.3.3  Gold序列發(fā)生器——細(xì)述    2.3.4  相關(guān)特性  2.4　多普勒頻移  2.5　碼跟蹤  2.6　導(dǎo)航數(shù)據(jù)    2.6.1　遙測(cè)字和交接字    2.6.2　導(dǎo)航電文中的數(shù)據(jù)第3章　伽利略信號(hào)  3.1　信號(hào)理論  3.2　伽利略L1　OS信號(hào)    3.2.1  信號(hào)產(chǎn)生    3.2.2　相干自適應(yīng)副載波調(diào)制    3.2.3　二進(jìn)制偏置載波調(diào)制  3.3  電文結(jié)構(gòu)    3.3.1　幀與頁    3.3.2　循環(huán)冗余校驗(yàn)    3.3.3　前向糾錯(cuò)及塊交織  3.4　電文內(nèi)容    3.4.1  時(shí)間與時(shí)鐘修正參數(shù)    3.4.2　GST到UTC和GPST的轉(zhuǎn)換    3.4.3　服務(wù)參數(shù)  3.5　L1 OS信號(hào)的接收第4章　GNSS天線和前端  4.1  背景  4.2　GNSS L1前端構(gòu)成    4.2.1　GNSS天線    4.2.2  濾波器    4.2.3　放大器    4.2.4　混頻器/本地振蕩器    4.2.5　模數(shù)轉(zhuǎn)換器  4.3　生成采樣數(shù)據(jù)  4.4　GNSS前端ASIC第5章　GNSS接收機(jī)操作概述  5.1　接收機(jī)通道    5.1.1  捕獲    5.1.　2跟蹤　……第6章　捕獲第7章　載波和碼跟蹤第8章　定位數(shù)據(jù)處理習(xí)題附錄A  MATLAB代碼附錄B  GNSS信號(hào)仿真參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　信號(hào)與系統(tǒng)　　信號(hào)與系統(tǒng)的概念對(duì)于本書來講至關(guān)重要。本書中，不僅考慮信號(hào)的時(shí)域模型，同時(shí)也要考慮信號(hào)的頻域模型。對(duì)于信號(hào)與系統(tǒng)，注意力僅放在對(duì)學(xué)習(xí)比較重要的軟件定義的GPS和伽利略接收機(jī)設(shè)計(jì)部分上。參考了許多信號(hào)處理的規(guī)范教程，以保證獲得的信號(hào)與系統(tǒng)理論足夠詳細(xì)、準(zhǔn)確。　　1.1　信號(hào)特性　　在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，會(huì)遇到兩種類型的信號(hào)：確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)。確定性信號(hào)是由明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述的，比如信號(hào)x（t）=10cos100t和x（t）=50e50t均是典型的確定性信號(hào)。隨機(jī)信號(hào)存在一定程度的不確定性，接收到的GPS信號(hào)就是典型的隨機(jī)信號(hào)，該信號(hào)除了包含有用調(diào)制信息外還包含大氣層中的擾亂噪聲以及GPS接收機(jī)內(nèi)部的熱噪聲。第4章對(duì)此有詳細(xì)論述?！　∠旅鎸?duì)確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)理論的基本概念進(jìn)行回顧并建立一種數(shù)學(xué)描述方法?！　?duì)隨機(jī)過程熟悉的讀者應(yīng)該都知道自相關(guān)、功率譜密度函數(shù)（或者功率譜）以及帶寬等概念。這些概念同樣可以應(yīng)用于確定性信號(hào)，而這正是接下來要介紹的。關(guān)于隨機(jī)過程有一些很好的參考資料，比如，Strang和Borre（1997）第16章的內(nèi)容。

圖書封面

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