姓名:楊漢雄
學(xué)號(hào):19011210569
【嵌牛導(dǎo)讀】GPS衛(wèi)星信號(hào)由載波轴咱,測(cè)距碼违诗,導(dǎo)航電文組成普碎,GPS衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)通過(guò)對(duì)這些信息的的解算可以實(shí)現(xiàn)三維空間的定位艾帐,本文介紹了GPS衛(wèi)星信號(hào)的具體結(jié)構(gòu)。
【嵌牛正文】
????????GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS衛(wèi)星信號(hào)采用L波段的兩種載頻作載波跷敬,分別被稱(chēng)作L1的主頻率和L2的次頻率讯私。這些載波頻率由擴(kuò)頻碼(每一顆衛(wèi)星均有專(zhuān)門(mén)的偽隨機(jī)序列)和導(dǎo)航電文所調(diào)制。所有衛(wèi)星均在這兩個(gè)相同的載波頻率上發(fā)射西傀,但由于偽隨機(jī)碼調(diào)制不同斤寇,因此無(wú)明顯的相互干擾。
????????測(cè)距碼(偽隨機(jī)噪聲碼):一種可以預(yù)先確定并可重復(fù)產(chǎn)生和復(fù)制拥褂,具有白噪聲隨機(jī)統(tǒng)計(jì)特性的二進(jìn)制碼序列娘锁,簡(jiǎn)稱(chēng)為偽隨機(jī)碼,或偽噪聲碼饺鹃,或PRN碼莫秆,在GPS衛(wèi)星信號(hào)中由P碼和C/A碼組成间雀。
????????C/A碼和P碼:都是由最長(zhǎng)線(xiàn)性移位寄存器碼序列(簡(jiǎn)稱(chēng)m序列)產(chǎn)生的復(fù)合碼。其中P碼由兩個(gè)碼長(zhǎng)互素的子碼X1與X2組成的模2和復(fù)碼镊屎。C/A碼是由兩個(gè)具有良好互相關(guān)特性的同族m碼序列構(gòu)惹挟,成的哥爾德碼(Gold Code)族。
????????導(dǎo)航電文:GPS導(dǎo)航電文是一種二進(jìn)制碼缝驳,是由超幀连锯、主幀和子幀組成。一個(gè)完整的導(dǎo)航電文由1個(gè)超幀組成用狱,而每個(gè)超幀由5個(gè)主幀組成运怖,每個(gè)主幀又由15個(gè)子幀組成。每個(gè)主幀占用30s夏伊,每個(gè)子幀持續(xù)時(shí)間2s摇展,傳遞100個(gè)信息位,因此溺忧,需要2.5min才能傳送完畢一個(gè)超幀電文吗购。一個(gè)占用2s的子幀,其中1.7s用于發(fā)送信號(hào)位和檢驗(yàn)碼砸狞,子幀是幀的基本組成單位,每個(gè)子幀又由數(shù)據(jù)位和時(shí)間標(biāo)記兩大部分組成镀梭。一個(gè)子幀占用的時(shí)間為2s刀森,在最后的0.3s傳輸時(shí)間標(biāo)記,時(shí)間標(biāo)記由30個(gè)碼元組成报账,每個(gè)碼的長(zhǎng)度10ms研底。子幀的前1.7s傳輸85個(gè)數(shù)據(jù)位。發(fā)播一個(gè)超幀歷時(shí)2.5min透罢,調(diào)制速率50bit/s榜晦。每幀歷時(shí)30s,每子幀歷時(shí)2s羽圃。每個(gè)超幀內(nèi)含有24顆GLONASS衛(wèi)星歷書(shū)的全部?jī)?nèi)容乾胶。在超幀內(nèi)含有保留位,用于以后再導(dǎo)航電文中插入和附加信息朽寞。
????????GPS導(dǎo)航電文所含數(shù)據(jù)可以分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)兩類(lèi)识窿。
????????實(shí)時(shí)數(shù)據(jù):衛(wèi)星鐘面時(shí)、衛(wèi)星鐘鐘面時(shí)與GPS系統(tǒng)時(shí)的差值脑融、衛(wèi)星信號(hào)載波頻率實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的相對(duì)偏差喻频、衛(wèi)星星歷。
????????非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù):所有衛(wèi)星的狀態(tài)數(shù)據(jù)(狀態(tài)歷書(shū))肘迎、每顆衛(wèi)星的鐘面時(shí)相對(duì)于GPS系統(tǒng)時(shí)的近似改正數(shù)(相位歷書(shū))甥温、所有衛(wèi)星的軌道參數(shù)(軌道歷書(shū))锻煌、GPS系統(tǒng)時(shí)間相對(duì)于UTC(SU)的改正數(shù)等。