《GPS信号接收机》PPT课件

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1、第六章GPS信号接收机一、GPS卫星信号接收机的发展GPS信号接收机，是GPS导航卫星的用户设备，是实现GPS卫星导航定位的终端仪器。它是一种能够接受、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有常用无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪和处理卫星微弱信号的特性。1964.TRANSIT卫星信号接收机；1980.第一台商品GPS信号接收机；1994.GPS和GLONASS信号集成接收机。GPS卫星载波L1，L2伪噪声码C/A码，P码导航电文D码GPS信号L1，C/A，DL1，P，DL2，P，DGPS信号接收机载波L1，L2伪噪声码C/A码，P码导航电文D码GP

2、S信号的处理流程二、GPS卫星信号接收机的类型1.按接收机的用途分类导航型接收机测地型接收机授时型接收机导航型接收机※导航型接收机又分为:低动态型(如车载型和航海型)、中动态型(如航空型,飞行速度低于:400Km/h)高动态型(如航空型、星载型等,飞行速度大于:400Km/h)。※结构简单、操作方便、价格便宜、应用十分广泛。测量型接收机※测量方式多样(伪距测量、载波相位测量、GPSRTD和GPSRTK等).※定位精度高(精度可达Cm级甚至更高!)。※结构复杂、功能完善、价格较贵和应用范围较广。授时型接收机※提供高精度的时间授时,主要用于天文台、地面监测站和无线电通讯中时间同步等

3、。2.按接收机的载波频率分类单频接收机※只能接收L1载波信号,测量定位精度一般较低!双频接收机※可同时接收L1、L2载波信号,测量定位精度较高!单频GPS信号接收机的基本性能生产厂家GARMINLeicaTrimble型号GPS35LPSR510AgGPS114首产年代199919992000体积2.2*3.8*1.05(in)205*165*72(mm)6*5*1(in)重量3.88oz1.1kg1.38lb波道数121212观测量C/A伪距C/A伪距C/A伪距定时精度1000ns<100ns1000ns冷启动时间45s<3min2.5min热启动时间5s<45s<30s作业

4、温度-30~85-20~55-30~65功耗/W1.15.33.1天线类型微带微带微带定位精度5m10+1PPM<1m注：1in=2.54cm，1lb=0.453592kg，1oz=28.349523g。生产厂家AshtechLeicaTrimble型号Z-XtremeSR5305700首产年代200020012001体积7.75*3*8.75(in)205*165*72(mm)4.7*2.6*8.2(in)重量3.5lb1.65kg1.2kg波道数242418定时精度335ns100ns100ns冷启动时间150s<3min<90s热启动时间15s<45s<30s作业温度-3

5、0~55-20~55-40~65功耗/W676天线类型微带微带微带定位精度5mm+1PPM5mm+1PPM5mm+1PPM双频GPS信号接收机的基本性能3.按接收机通道数分类多通道接收机序贯通道接收机多路多用通道接收机多通道接收机※具有多个信号接收通道,每个通道只跟踪测量一颗卫星信号,所以可同时接收测量多颗卫星信号。序贯通道接收机※仅具有一个信号接收通道,无法同时对多颗卫星信号进行跟踪测量。只能按时序顺次对各颗卫星的信号进行跟踪测量。但一个循环时间较长(数秒钟),无法对卫星的信号进行连续跟踪测量。多路复用通道接收机※只设一个或两个信号接收通道,但在相应软件控制下,依次对多颗卫星

6、信号进行跟踪测量时其一个循环时间很短(一般不超过20ms),所以可对各颗卫星信号进行连续跟踪测量。但其信噪比低于多通道接收机。4.按接收机工作原理分类码相关型接收机平方型接收机混合型接收机干涉型接收机码相关型接收机※利用码相关技术将载波上的测距码去掉重新获得载波信号,这类接收机必须知道测距码的结构(P码或C/A码)。平方型接收机※将接收到的卫星载波信号进行平方去掉测距码和导航电文重新获得载波信号,这类接收机不必知道测距码的结构(P码或C/A码)。称为无码接收机。混合型接收机※这类接收机综合了以上两种接收机的优点,目前常用的接收机均为此类。干涉型接收机※此类接收机用于卫星射电干涉

7、测量。三、GPS信号接收机的结构天线单元接收单元变频器和中频放大器信号波道存储器计算和显示控制单元电源天线单元GPS接收机的天线类型较多有:单板天线、四线螺旋形天线、微波传输带型天线(微带天线)、圆锥螺旋天线等。目前大部分测量型接收机都用微带天线。这是因为微带天线体积小、重量轻、结构简单、性能优良,既适用于单频接收机,亦适用于双频接收机。其缺点是增益较低,但这可利用低噪声前置放大器弥补。天线单元的作用：接收天线，是无线电波进入接收设备的入口，是将电磁波还原为高频电流的能量变换器。将到达GPS