高動(dòng)態(tài)衛(wèi)星定位
日期：2016-06-20 / 人氣： / 來(lái)源：未知
衛(wèi)星導(dǎo)航背景
眾所周知，20世紀(jì)90年代之后，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由初步試驗(yàn)、成熟逐步走向了全運(yùn)行和鼎盛時(shí)期，已經(jīng)擴(kuò)展至軍事、經(jīng)濟(jì)和民生等各個(gè)領(lǐng)域；
目前的全球主要導(dǎo)航定位系統(tǒng)有美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的伽利略和我過(guò)逐步發(fā)展起來(lái)的北斗一代、二代；
GPS由于具有全球性、全天候和連續(xù)的精確三維定位能力，且能實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)載體的速度、姿態(tài)驚醒測(cè)定并精確授時(shí)，所以在應(yīng)用市場(chǎng)最為廣泛，所以，本匯報(bào)內(nèi)容以GPS接收機(jī)為例。
全球定位系統(tǒng)（GPS）
由三個(gè)段組成：衛(wèi)星星座，
地面控制/監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和用戶
接收機(jī)設(shè)備；
衛(wèi)星星座包括在軌衛(wèi)星，
他們向用戶設(shè)備提供測(cè)距
信號(hào)和數(shù)據(jù)電文；控制段
則對(duì)空間的衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤和維護(hù)，保護(hù)其健康狀態(tài)和
信號(hào)完整性；用戶設(shè)備即接收機(jī)，它處理由衛(wèi)星發(fā)射
的信號(hào)以解算用戶的PVT；
高動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)接收機(jī)的影響
高動(dòng)態(tài)條件即接收機(jī)進(jìn)行PVT解算的環(huán)境處于高速度（不低于8km/s）、高加速度(不低于20g)或高加加速度(不低于2g)的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中；
在此條件下，一般的接收機(jī)無(wú)法滿足要求，因?yàn)楦咚俾蕩?lái)50-100KHz的多普勒頻移，從而導(dǎo)致一般接收機(jī)的載波環(huán)路失鎖，無(wú)法解調(diào)出導(dǎo)航電文；并且高動(dòng)態(tài)帶來(lái)的多普勒頻率大范圍內(nèi)的抖動(dòng)，要求加寬環(huán)路帶寬，降低工作信噪比，其代價(jià)降低環(huán)路跟蹤精度；同時(shí)，它也使偽隨機(jī)代碼產(chǎn)生動(dòng)態(tài)時(shí)延，導(dǎo)致碼環(huán)石鎖，因此針對(duì)這種場(chǎng)景，接收機(jī)必須優(yōu)化捕獲、跟蹤和PVT解算的算法，這就要求其硬件具備更優(yōu)化的設(shè)計(jì)、更高校的性能對(duì)其支撐。
高動(dòng)態(tài)接收機(jī)的組成
高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)從設(shè)備組成上依然由衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星接收機(jī)及相應(yīng)的電纜組成；
其接收天線由天線板、低噪聲放大器組成，其作用是將微弱的信號(hào)放大到一定電平，并盡量減少引入的噪聲，送給接收機(jī)；
接收機(jī)主要由接收信道部分、信道處理部分和數(shù)據(jù)處理部分組成。由此：能否在高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中對(duì)微弱的信號(hào)成功捕獲并有效處理，這部分的設(shè)計(jì)是高動(dòng)態(tài)接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)；
高動(dòng)態(tài)接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)
多通道并行捕獲：信號(hào)處理部分采用FPGA芯片，其中集成24個(gè)獨(dú)立的相關(guān)器、CPU接口、異步通信控制和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，這樣，就可并行同步采樣微弱的數(shù)字信號(hào)（高動(dòng)態(tài)環(huán)境下），并在CPU控制下完成碼、載波信號(hào)和捕獲和跟蹤，解調(diào)出偽距和電文數(shù)據(jù)；
擴(kuò)頻編碼模塊和擴(kuò)頻模塊：擴(kuò)頻嗎的捕獲能使本地偽碼相位和接收機(jī)偽碼相位同步，這樣，便能使用并行相關(guān)的技術(shù)，在一個(gè)偽碼周期完成一次相關(guān)運(yùn)算；（因基礎(chǔ)原因，本部分理解有待后續(xù)深入）
高速運(yùn)算模塊：數(shù)據(jù)處理單元采用DSP，其包括高速CPU（DSP），運(yùn)行程序的RAM，存放代碼的flash和接口芯片。它對(duì)送來(lái)的數(shù)據(jù)能進(jìn)行高速的浮點(diǎn)運(yùn)算，解算并測(cè)速；
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