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ELoran信号接收方法与技术研究
其他题名Study on The Methods and Techniques of ELoran Signal Received
李实锋
学位类型博士
导师王玉林 华 宇
2013-11
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点北京
学位专业天体测量与天体力学
关键词Eloran接收机 搜索捕获 相位跟踪 周期识别 信息解调 自主定时 伪距导航
摘要ELoran系统是由Loran-C系统演变而来,是国际标准化的定位、导航与授时(PNT)服务系统,它是远程高精度陆基无线电导航授时技术的最新发展成果,其在PNT服务准确性、有效性、完善性以及连续性等方面满足航空非精密进近、港口进近以及陆上车辆导航与位置服务等方面对PNT服务的需求,并且可以为相关应用领域提供高精度的时间信息与频率信号。本论文主要以提高ELoran接收机的定时与定位精度为出发点,以实现ELoran信号数字化接收为研究重点,以实现ELoran接收机的工程化为最终目的,以ELoran技术发展方向为探索研究目标,主要基于对ELoran信号体制的分析,从ELoran信号的搜索捕获、相位跟踪、自主定时、伪距导航解算等方面开展ELoran信号接收方法与技术研究,相关研究成果可以为ELoran接收机的研制提供参考。具体研究工作如下:(1)ELoran信号搜索捕获方法研究:针对传统信号搜索捕获时间长、抗噪与抗干扰性能不足的缺点,提出了基于延迟相关技术的ELoran信号快速捕获方法,改善了强噪声与强干环境下的ELoran信号快速捕获性能。测试结果表明:ELoran延迟相关捕获方法的捕获时间优于 ,抗噪性能优于 ,抗窄带干扰性能优于 ;(2)ELoran接收机相位跟踪技术研究:针对传统相位识别与跟踪方法抗干扰能力差的缺点,提出了DLL峰值检测/载波相位的ELoran脉冲信号周期的联合识别新方法,并且设计了基于Costas环的ELoran信号载波相位跟踪环路结构,提高了ELoran信号的相位跟踪精度。测试结果表明:ELoran信号载波相位跟踪锁定时间优于 ,相位跟踪误差(标准差)优于 ,周期识别准确度约为 ( );(3)ELoran信息解调与解码技术研究:基于对ELoran信息调制与编码技术的研究,提出了一种基于交叉相关检测的数据信息解调技术,并从数据获取、解调判决准则、RS纠错解码和CRC循环校验等方面详细论述了ELoran数据解调与解码的具体方法和算法流程,解决了ELoran接收机数据信息接收的关键技术。测试结果表明:测试结果表明:ELoran信息解调解码的误码率为 ( );(4)ELoran自主定时技术研究:针对传统Loran-C接收机只能借助于第三方手段实现高精度定时、操作繁琐的缺点,提出并实现了基于时码信息的自主定时技术,测试结果表明:ELoran接收机接收信号模拟源实现自主定时,输出的定时信号(1PPS)的标准差为 ;(5)ELoran应用新技术研究:针对ELoran系统与GNSS系统组合应用的需求,提出基于伪距测量的ELoran定位解算新方法,构建了ELoran/GNSS组合导航定位解算方程组,给出了概位求解步骤以及线性化迭代求解方法,扩展了ELoran系统的应用方向;针对ELoran技术存在诸多技术不足的问题,进行了ELoran技术发展探讨。本论文利用上述研究成果,搭建了基于FPGA+DSP的ELoran数字化接收机实验验证平台,通过对ELoran信号接收各项关键技术的工程实现,测试结果表明ELoran接收机的定时精度(标准差)优于 ,时码信息解码误码率优于 ,达到了国内外先进水平,从而验证了论文相关研究成果的正确性、可行性以及创新性,奠定了ELoran接收机研制基础
部门归属授时方法与技术研究室
页数109
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://210.72.145.45/handle/361003/7273
专题授时方法与技术研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
李实锋. ELoran信号接收方法与技术研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2013.
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