北斗-GPS雙模軟件接收機(jī)原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)

目 錄第1章 定位、坐標(biāo)系和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) 11.1 問題的提出 21.1.1 基本目的和基本定位系統(tǒng) 21.1.2 時(shí)鐘問題 51.1.3 一個改進(jìn)的系統(tǒng) 61.1.4 改進(jìn)后系統(tǒng)的總結(jié) 101.2 常用坐標(biāo)系 111.2.1 地心慣性坐標(biāo)系 111.2.2 測地坐標(biāo)系 121.2.3 ECEF坐標(biāo)系 151.2.4 ENU或NED坐標(biāo)系 191.2.5 運(yùn)動本體坐標(biāo)系 211.3 時(shí)間系統(tǒng) 231.3.1 太陽時(shí)和恒星時(shí) 231.3.2 力學(xué)時(shí) 241.3.3 原子時(shí)和協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC） 251.3.4 GPS時(shí)（GPST） 261.3.5 北斗時(shí)（BDT） 28參考文獻(xiàn) 29第2章 GPS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 312.1 GPS系統(tǒng)的歷史由來 322.2 GPS系統(tǒng)的構(gòu)成 392.3 GPS的現(xiàn)代化計(jì)劃 472.4　北斗導(dǎo)航系統(tǒng)概述 53參考文獻(xiàn) 60第3章 GPS和北斗的信號格式與導(dǎo)航電文 633.1 GPS信號 643.1.1 GPS信號的產(chǎn)生機(jī)制 643.1.2 C/A碼發(fā)生器 703.1.3 C/A碼自相關(guān)和互相關(guān)特性 763.2 北斗信號 823.2.1 北斗信號結(jié)構(gòu) 823.2.2 北斗偽隨機(jī)碼發(fā)生器 863.2.3 北斗偽隨機(jī)碼的自相關(guān)和互相關(guān)特性 903.3 導(dǎo)航電文 933.3.1 GPS導(dǎo)航電文 933.3.2 北斗導(dǎo)航電文 1013.4 不同衛(wèi)星信號的時(shí)間關(guān)系 111參考文獻(xiàn) 114第4章 信號捕獲和跟蹤 1174.1 信號捕獲 1194.1.1 信號捕獲的基本概念 1194.1.2 基于時(shí)域相關(guān)器的信號捕獲 1254.1.3 基于匹配濾波器的信號捕獲 1324.1.4 基于FFT的信號捕獲 1344.1.5 短時(shí)相關(guān)匹配濾波器和FFT結(jié)合的信號捕獲 1394.1.6 基于數(shù)據(jù)分塊和頻率補(bǔ)償?shù)男盘柌东@ 1454.1.7 信號捕獲的門限設(shè)定 1534.1.8 相干積分和非相干積分 1574.2 信號跟蹤 1634.2.1 基本的鎖相環(huán) 1644.2.2 線性鎖相環(huán)的熱噪聲性能分析 1734.2.3 載波跟蹤環(huán) 1754.2.4 偽碼跟蹤環(huán) 1864.2.5 跟蹤環(huán)實(shí)現(xiàn)和調(diào)試中的問題 1974.2.6 比特同步 2144.2.7 子幀同步 219參考文獻(xiàn) 222第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 2275.1 偽距觀測量 2285.2 載波相位觀測量 2335.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 2365.4 觀測量誤差特性分析 2405.4.1 衛(wèi)星時(shí)鐘誤差 2415.4.2 星歷誤差 2425.4.3 電離層延遲 2445.4.4 對流層延遲 2475.4.5 多徑效應(yīng) 2495.4.6 接收機(jī)誤差 2535.5 差分GNSS技術(shù) 253參考文獻(xiàn) 267第6章 衛(wèi)星位置和速度的計(jì)算 2716.1 衛(wèi)星軌道理論 2726.2 GPS衛(wèi)星和北斗MEO/IGSO衛(wèi)星 2796.3 北斗GEO衛(wèi)星 2846.4 衛(wèi)星位置和速度的插值計(jì)算 2876.5 精密星歷和星歷擴(kuò)展 289參考文獻(xiàn) 294第7章 位置、速度和時(shí)間解算 2977.1 最小二乘法解算 2987.1.1 基本原理 2987.1.2 加權(quán)的最小二乘法 3017.1.3 利用偽距觀測量計(jì)算位置和鐘偏 3047.1.4 利用多普勒觀測量計(jì)算速度和鐘漂 3117.1.5 衛(wèi)星的仰角和方位角 3137.1.6 幾何精度因子 3167.1.7 接收機(jī)自主完好性監(jiān)測（RAIM） 3227.2 卡爾曼濾波解算 3287.2.1 遞歸最小二乘法 3287.2.2 基本的卡爾曼濾波器 3337.2.3 從連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)到離散時(shí)間系統(tǒng) 3367.2.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波器 3397.2.5 接收機(jī)中常用的幾種KF模型 3427.2.6 卡爾曼濾波具體實(shí)現(xiàn)中的技術(shù)處理 3517.3 最小二乘法和卡爾曼濾波總結(jié) 356參考文獻(xiàn) 360第8章 射頻前端 3638.1 衛(wèi)星信號的發(fā)射與接收 3648.2 級聯(lián)系統(tǒng)的噪聲系數(shù) 3678.3 帶通采樣原理 3698.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 3738.4.1 中頻采樣方案 3738.4.2 射頻采樣方案 3768.5 自動增益控制（AGC）和量化位寬 3808.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關(guān)系 3848.7 射頻前端頻率方案實(shí)例分析 386參考文獻(xiàn) 388第9章 北斗和GPS雙模軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn) 3919.1 雙模軟件接收機(jī)的信號源 3929.2 雙模接收機(jī)的軟件模塊和程序運(yùn)行界面 3959.3 雙模接收機(jī)數(shù)據(jù)處理結(jié)果 400附錄A 基本矩陣和向量運(yùn)算 409A.1 逆矩陣及其性質(zhì) 410A.2 矩陣的特征值和特征向量 411A.3 二次型和有定矩陣 412A.4 幾種重要的矩陣分解 414A.5 矩陣分析初步 418附錄B 直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換和旋轉(zhuǎn) 421附錄C NBP和WBP的均值和方差 429附錄D 和衛(wèi)星橢圓軌道相關(guān)的推導(dǎo) 433附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437