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《河北科技大学》 2016年
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北斗与GPS兼容的接收通道设计

周妍  
【摘要】:卫星导航系统在军事以及民用方面有着广泛的应用,自从卫星导航进入中国市场开始,美国的GPS卫星导航系统就占据了我国市场的绝大份额,出于对军事安全以及市场需要等方面考虑,我国在2000年,首次建成了北斗导航试验系统,经过多年的研究,北斗已经成为了一个较为完善的系统。北斗导航系统成为了继美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统之后的第四大导航系统。尽管每个单独的卫星导航系统有广泛的应用空间,但是由于单个的卫星导航系统在定位准确性、抗干扰性等方面受到限制,人们开始追求多系统的兼容与互操作性。多系统兼容设备可以提高定位准确度,同时还可以保障在一个系统失效后,其它系统仍可以继续工作。随着各大卫星导航系统的快速发展,以及多个国家对各种类型兼容性导航系统的相继推出。我国也开始对北斗与其它多导航系统的兼容进行研究。在此大环境之下,本课题的研究方向是设计一款兼容北斗、GPS的民用信号的双频点板卡式接收通道,它可以在减小模块体积以及设计成本的同时实现北斗与GPS信号的接收。首先本文完成了北斗与GPS系统的兼容频段选择,然后通过分析系统指标,并对该系统进行分模块研究,最后采用技术成熟的超外差结构来实现。课题的主要工作集中在硬件电路的设计和调试上,难点为如何仅用一条通道来实现北斗与GPS信号的同时接收。通过对卫星导航原理和接收机重点问题的研究,最终完成了一款体积小、重量轻、兼容性强,同时符合技术要求的接收通道模块。整个接收通道长约50mm,宽约25mm,功能完备,稳定可靠,达到预期设计目标。
【关键词】:导航 兼容 接收通道 超外差 接收机
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN967.1;P228.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-10
  • 第1章 绪论10-16
  • 1.1 论文的研究背景与意义10-11
  • 1.2 GPS与北斗的构成11-12
  • 1.2.1 GPS系统构成11-12
  • 1.2.2 北斗系统构成12
  • 1.3 GPS与北斗的比较12-13
  • 1.4 论文结构及内容13-16
  • 第2章 北斗与GPS兼容的接收通道频段选择16-18
  • 2.1 北斗与GPS兼容可行性论证16
  • 2.2 北斗与GPS频段选择16-17
  • 2.3 本章小结17-18
  • 第3章 北斗与GPS兼容的接收通道整体方案设计18-32
  • 3.1 接收通道性能指标18-24
  • 3.1.1 增益18-19
  • 3.1.2 噪声系数19-20
  • 3.1.3 灵敏度20-21
  • 3.1.4 线性度21-23
  • 3.1.5 动态范围23-24
  • 3.2 接收机结构24-27
  • 3.2.1 零中频接收机24-25
  • 3.2.2 数字中频接收机25-26
  • 3.2.3 超外差式接收机26-27
  • 3.3 北斗与GPS兼容的接收通道整体方案设计27-30
  • 3.3.1 接收通道整体框图设计27-29
  • 3.3.2 接收通道参数设计29-30
  • 3.4 本章小结30-32
  • 第4章 系统电路设计32-58
  • 4.1 低噪声放大器理论分析与实现32-37
  • 4.1.1 低噪声放大器指标分析32-34
  • 4.1.2 元器件的选定34-36
  • 4.1.3 电路实现36-37
  • 4.2 本振电路模块设计与实现37-47
  • 4.2.1 频率合成技术37-38
  • 4.2.2 锁相环路的基本工作原理38-42
  • 4.2.3 本振电路中的两个重要指标42-43
  • 4.2.4 本振电路设计与实现43-47
  • 4.3 混频器设计47-51
  • 4.3.1 混频器简介47-48
  • 4.3.2 混频器指标48-49
  • 4.3.3 混频器的分类49-50
  • 4.3.4 MAX2680型混频器设计50-51
  • 4.4 中频放大与滤波电路设计51-55
  • 4.4.1 滤波器主要技术指标51-52
  • 4.4.2 中频滤波器设计52-54
  • 4.4.3 中频放大器设计54-55
  • 4.5 系统电路设计55-56
  • 4.6 本章小结56-58
  • 第5章 版图制作与系统测试58-68
  • 5.1 系统版图58-59
  • 5.2 微带线设计59-60
  • 5.3 电路的布局与布线60-61
  • 5.4 调试步骤及过程61-63
  • 5.4.1 链路通断检试61-62
  • 5.4.2 低噪声放大电路调试62
  • 5.4.3 本振部分调试62
  • 5.4.4 中频滤波器调试62-63
  • 5.5 系统测试63-67
  • 5.5.1 测试仪器63
  • 5.5.2 测试指标要求63-64
  • 5.5.3 指标测试64-67
  • 5.6 本章小结67-68
  • 结论68-70
  • 附录70-72
  • 参考文献72-76
  • 致谢76

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1 王瑾;卢晓春;赵航;白燕;;GNSS空间信号质量评估系统接收通道性能测试[J];时间频率学报;2012年04期
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1 周妍;北斗与GPS兼容的接收通道设计[D];河北科技大学;2016年
2 申路;InSAR接收通道仿真与分析[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 许从海;W波段辐射计接收通道技术研究[D];电子科技大学;2008年
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