北斗空间信号时频域监测与评估

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1、硕士学位论文北斗空间信号时频域监测与评估研究生姓名：赵庆田导师姓名：刘瑞华教授2016年4月22日分类号:TN967.1密级:公开UDC:654.9学号:1304037中国民航大学硕士学位论文北斗空间信号时频域监测与评估研究生姓名：赵庆田导师姓名：刘瑞华教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：信息与通信工程所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月24日2016年4月24日MonitoringandEvaluationonTimeandFrequencyDomainofBeiDouSignalinSpaceADissertationSubm

2、ittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYZHAOQing-tianSupervisedbyProf.LIURui-huaCollegeofElectronicInformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinaApril2016北斗空间信号时频域监测与评估本文得到了以下项目资助：民航安全能力建设项目“北斗机载设备技术标准规定与应用研究”(AADSA0007)摘要导航信号质量监测评估是确保卫星

3、导航正常系统运的重要工作之一，不仅能够为导航空间信号的设计提供技术支持和手段，还可以为科学研究和工程应用提供参考价值。对北斗空间信号监测评估的结果，不仅可推动中国卫星导航信号体制设计和评估理论发展，还能够为管理和维护导航系统提供支撑信息，这将有利于提高北斗在国际上的影响力。本文主要研究了北斗区域导航系统的卫星星座导航性能及北斗空间信号的畸变模型，主要研究内容可分为以下两个方面：第一，详细地分析了北斗区域导航系统的卫星星座性能。根据目前北斗区域导航系统“5GEO+5IGSO+4MEO”的星座结构并结合其在民航中的应用进行研究，针对卫星可见性、精度衰减因子(D

4、OP)以及水平保护级(HPL)值性能指标，对其在亚太地区的分布特性进行了仿真分析，并对中国区域内四个观测点进行了指标的对比分析。结果表明：北斗区域导航系统在亚太区域内可以为民航用户提供理想的卫星可见数、DOP值和HPL值，且均满足非精密进近的需求。第二，针对卫星导航信号异常会降低导航性能的问题，建立了北斗卫星导航信号的2OS畸变模型，并对2OS畸变模型的相关峰和功率谱进行了仿真分析，然后利用相关损耗、伪距测量偏差和S曲线锁定点偏差评估畸变模型的影响。仿真结果表明：北斗空间信号发生畸变会使空间信号的时域波形、相关峰和功率谱发生变形，因此产生伪距测量误差，使北

5、斗的测距精度和定位精度降低，并降低了增强系统的完好性。关键词：北斗卫星导航系统；卫星星座；2OS畸变模型；相关函数；功率谱IAbstractTheassessmentofnavigationsignalqualityisofgreatimportancefactorsforensuringtheoperationprocessofasatellitenavigationsystem.Monitoringandevaluationofnavigationsignalcanprovidenotonlyatechnicalsupportfordesignofna

6、vigationsignalbutalsoprovideavaluablereferenceforChinesescientificresearchesandengineeringapplication.Anaccurateevaluatingresultcanensurethehighqualityofserviceperformancefornavigationsatellitesystem,whichwillimprovethecompetitivenessofBeiDouintheinternationalareas.Thenavigationpe

7、rformanceforBeiDounavigationsatelliteconstellationandthedistortionmodelofBeiDousignalinspacearemainlyresearched.Onehand,theperformanceofsatelliteconstellationforBeiDouregionalnavigationsatellitesystemisintroduced.AccordingtotheBeiDousatelliteconstellation“5GEO+5IGSO+4MEO”andcombin

8、edwithitsapplicationincivilaviati