北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術

北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

魯鬱 著
圖書標籤:
  • 北鬥
  • GPS
  • 雙模
  • 軟件接收機
  • 導航定位
  • 信號處理
  • 嵌入式係統
  • 通信技術
  • 雷達原理
  • 電子工程
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121285257
版次:1
商品編碼:11919793
包裝:平裝
叢書名: 北鬥係統與應用齣版工程
開本:16開
齣版時間:2016-05-01
用紙:膠版紙
頁數:586
字數:586000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書內容翔實,理論和實踐並重,適閤電子、航空航天、測繪測控、自動控製、地理、交通、農林、遙感、規劃等領域中從事衛星導航定位專業的工程技術人員和科研院所人員,以及通信電子類專業的高年級本科生和研究生閱讀,既可作為參考資料,也可作為教輔參考書。

魯鬱博士多年來一直緻力於衛星導航研發工作,長期工作於衛星導航領域的前沿,本書是他和他的團隊的*新科研成果與實踐的總結,是北鬥/GPS雙模接收機設計理論和方法方麵少有的一本具有實際指導和藉鑒作用的專著。

內容簡介

本書專從電子工程和通信技術的角度詳細講解GPS和北鬥雙係統接收機的原理,在對GPS和北鬥係統的曆史演進進行介紹的同時,詳細講解瞭GPS和北鬥接收機內部從信號跟蹤與捕獲,到衛星位置速度計算、觀測量模型分析和定位導航解算的幾乎所有信號處理理論,同時也融進瞭作者在該領域多年的研發經驗和心得。全書在對理論知識進行詳細闡述的同時,緊密結閤理論知識點實現瞭一颱GPS和北鬥雙係統軟件接收機,給齣瞭該軟件接收機源代碼,該源代碼實現瞭本書講解的所有理論知識點,讀者可以在閱讀本書理論部分的同時運行相應程序,自行對運行結果進行理解和分析,同時也可以根據自身需求對源代碼進行修改,更快更好地理解GPS和北鬥雙係統接收機設計的理論,為進一步地深化學習打下堅實的基礎。

作者簡介

魯鬱: 河南信陽人, 1997年和2000年從北京大學電子學係獲得學士和碩士學位,2006年從美國加州大學Riverside分校獲得博士學位,在博士學習期間開始接觸GPS技術,參與瞭GPS軟件接收機開源項目,博士畢業後在美國矽榖創業公司從事GPS芯片的研發和設計。2009年歸國後,先後在中國科學院微電子研究所和展訊通信有限公司任職。魯鬱博士從2001年開始一直堅持在衛星導航領域從事技術開發和算法研究工作,參與或主持瞭多款衛星導航芯片和係統的設計,在衛星導航技術領域有深厚的積纍,近年來主要從事GPS/北鬥衛星導航技術工程化和産業化方麵的工作。

目錄

目 錄
第1章 定位、坐標係和時間標準 1
1.1 問題的提齣 2
1.1.1 基本目的和基本定位係統 2
1.1.2 時鍾問題 5
1.1.3 一個改進的係統 6
1.1.4 改進後係統的總結 10
1.2 常用坐標係 11
1.2.1 地心慣性坐標係 11
1.2.2 測地坐標係 12
1.2.3 ECEF坐標係 15
1.2.4 ENU或NED坐標係 19
1.2.5 運動本體坐標係 21
1.3 時間係統 23
1.3.1 太陽時和恒星時 23
1.3.2 力學時 24
1.3.3 原子時和協調世界時(UTC) 25
1.3.4 GPS時(GPST) 26
1.3.5 北鬥時(BDT) 28
參考文獻 29
第2章 GPS和北鬥衛星導航係統簡介 31
2.1 GPS係統的曆史由來 32
2.2 GPS係統的構成 39
2.3 GPS的現代化計劃 47
2.4 北鬥導航係統概述 53
參考文獻 60
第3章 GPS和北鬥的信號格式與導航電文 63
3.1 GPS信號 64
3.1.1 GPS信號的産生機製 64
3.1.2 C/A碼發生器 70
3.1.3 C/A碼自相關和互相關特性 76
3.2 北鬥信號 82
3.2.1 北鬥信號結構 82
3.2.2 北鬥僞隨機碼發生器 86
3.2.3 北鬥僞隨機碼的自相關和互相關特性 90
3.3 導航電文 93
3.3.1 GPS導航電文 93
3.3.2 北鬥導航電文 101
3.4 不同衛星信號的時間關係 111
參考文獻 114
第4章 信號捕獲和跟蹤 117
4.1 信號捕獲 119
4.1.1 信號捕獲的基本概念 119
4.1.2 基於時域相關器的信號捕獲 125
4.1.3 基於匹配濾波器的信號捕獲 132
4.1.4 基於FFT的信號捕獲 134
4.1.5 短時相關匹配濾波器和FFT結閤的信號捕獲 139
4.1.6 基於數據分塊和頻率補償的信號捕獲 145
4.1.7 信號捕獲的門限設定 153
4.1.8 相乾積分和非相乾積分 157
4.2 信號跟蹤 163
4.2.1 基本的鎖相環 164
4.2.2 綫性鎖相環的熱噪聲性能分析 173
4.2.3 載波跟蹤環 175
4.2.4 僞碼跟蹤環 186
4.2.5 跟蹤環實現和調試中的問題 197
4.2.6 比特同步 214
4.2.7 子幀同步 219
參考文獻 222
第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 227
5.1 僞距觀測量 228
5.2 載波相位觀測量 233
5.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 236
5.4 觀測量誤差特性分析 240
5.4.1 衛星時鍾誤差 241
5.4.2 星曆誤差 242
5.4.3 電離層延遲 244
5.4.4 對流層延遲 247
5.4.5 多徑效應 249
5.4.6 接收機誤差 253
5.5 差分GNSS技術 253
參考文獻 267
第6章 衛星位置和速度的計算 271
6.1 衛星軌道理論 272
6.2 GPS衛星和北鬥MEO/IGSO衛星 279
6.3 北鬥GEO衛星 284
6.4 衛星位置和速度的插值計算 287
6.5 精密星曆和星曆擴展 289
參考文獻 294
第7章 位置、速度和時間解算 297
7.1 最小二乘法解算 298
7.1.1 基本原理 298
7.1.2 加權的最小二乘法 301
7.1.3 利用僞距觀測量計算位置和鍾偏 304
7.1.4 利用多普勒觀測量計算速度和鍾漂 311
7.1.5 衛星的仰角和方位角 313
7.1.6 幾何精度因子 316
7.1.7 接收機自主完好性監測(RAIM) 322
7.2 卡爾曼濾波解算 328
7.2.1 遞歸最小二乘法 328
7.2.2 基本的卡爾曼濾波器 333
7.2.3 從連續時間係統到離散時間係統 336
7.2.4 擴展卡爾曼濾波器 339
7.2.5 接收機中常用的幾種KF模型 342
7.2.6 卡爾曼濾波具體實現中的技術處理 351
7.3 最小二乘法和卡爾曼濾波總結 356
參考文獻 360
第8章 射頻前端 363
8.1 衛星信號的發射與接收 364
8.2 級聯係統的噪聲係數 367
8.3 帶通采樣原理 369
8.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 373
8.4.1 中頻采樣方案 373
8.4.2 射頻采樣方案 376
8.5 自動增益控製(AGC)和量化位寬 380
8.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關係 384
8.7 射頻前端頻率方案實例分析 386
參考文獻 388
第9章 北鬥和GPS雙模軟件接收機的實現 391
9.1 雙模軟件接收機的信號源 392
9.2 雙模接收機的軟件模塊和程序運行界麵 395
9.3 雙模接收機數據處理結果 400
附錄A 基本矩陣和嚮量運算 409
A.1 逆矩陣及其性質 410
A.2 矩陣的特徵值和特徵嚮量 411
A.3 二次型和有定矩陣 412
A.4 幾種重要的矩陣分解 414
A.5 矩陣分析初步 418
附錄B 直角坐標係的轉換和鏇轉 421
附錄C NBP和WBP的均值和方差 429
附錄D 和衛星橢圓軌道相關的推導 433
附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437

前言/序言

總  序

“北鬥係統與應用齣版工程”叢書,能作為國傢齣版工程推進,是件很好的事情,我錶示熱烈的祝賀,欣然作序予以鼓勵支持。北鬥係統不僅是項充滿活力的新興技術,而且是國傢重要的時空信息基礎設施,同時由於它與其他技術和産業的多重關聯性和融閤性,故成為現代智能信息産業群體的重大技術支持係統和具有巨大帶動力的時代産業發展引擎,與國傢安全、國民經濟和社會民生密切相關,與兩個“中國夢”密切相關,能夠服務全中國和全世界。北鬥係統的建設和運營,給國傢和社會的興邦強國、行業和企業的建功立業、團隊和個人的著書立說與創新創業創造精神的大發揮、大發展,提供瞭百年難遇的良好機會。“北鬥係統與應用齣版工程”叢書,也承載著同樣的使命,它所包括的內容包括係統、技術和應用三個方麵,這種選擇非常符閤實際需要,很全麵,且顧及瞭眼前和長遠,而且應用方麵所占的分量相當大。我建議在應用的服務領域要多下點功夫,這是北鬥係統和時空信息服務體係的關鍵。在當今的條件下,推進這個齣版工程,具有明顯的現實意義和長遠價值。為此,我在這裏要強調三點:一是一定要把國內外GNSS領域的成功經驗和教訓,進行係統總結,作為良好的參考;二是應該將我們在係統建設中的實踐,上升為理論與模式,進一步推進我們的工作與事業;三是在上麵兩點的基礎上,我們要有所前進,有所創造,在理論、實踐、産業和體係化發展推進上有所突破,逐步走嚮世界的前列,真正把這一齣版工程,做成北鬥係統偉大工程的一個不可分割的組成部分,反過來對於係統工程發揮指導促進作用,發揮其GNSS裏程碑效應和效能。



2015年12月  

前 言

全球導航衛星係統(Global Navigation Satellite System,GNSS)是利用空間衛星實現定位和導航目的的係統,這項技術在早期隻為少數專業人士所熟悉,在GPS發展的早期,應用最多的領域是軍事國防、精密製導、國土測繪、專業測量、大氣層研究等,但在21世紀的今天,普通大眾發現在日常生活中越來越離不開這項技術,如今隨處可見的車輛導航、手機導航、兒童防丟手錶、基於位置的服務等就是明證。

目前,世界上主要的GNSS係統包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北鬥係統和歐盟的Galileo係統。GPS是發展最為成熟、市場接收度也最高的係統;GLONASS的發展受蘇聯解體的影響,一度處於停滯狀態,但在進入21世紀以後發展迅速;中國的北鬥係統雖然起步較晚,但發展速度很快,已經於2012年12月建成覆蓋中國和部分亞太地區的區域服務係統,並計劃於2020年建成覆蓋全球的全球服務係統。

在這種背景下,國內相關科研技術人員對於北鬥接收機研究和設計的技術書籍一直比較期待,而由於北鬥係統目前還處於不斷發展過程中,有些方麵還存在不夠完善的地方,所以成熟的技術文獻資料還比較少,本書的齣版在一定程度上順應瞭這種呼聲,為國內從事北鬥接收機研發設計以及算法研究的人員提供瞭一本參考資料。

本書的前期工作基礎是筆者2009年在電子工業齣版社齣版的《GPS全球定位接收機——原理與軟件實現》。在編寫完那本書以後,筆者又在北鬥接收機的係統設計和算法研究方麵做瞭一部分工作,但主要集中在工程實現方麵,後來又實現瞭GPS和北鬥雙係統的軟件接收機,對於一些以前不太明白的理論問題有瞭更深刻的理解和認識。早在2011年,電子工業齣版社的宋梅編審便邀請我寫一本有關北鬥接收機的專業書籍,但由於感覺自己的技術積纍不是太充足,加之北鬥係統還在不斷完善和演進之中,很多技術並沒有成熟和穩定下來,略顯重復恐有誤人子弟之嫌,所以一直沒有應承下來。後來宋梅編審的一再鼓勵使我打消瞭顧慮,因為像北鬥係統這樣發展迅速的技術領域,一味地等待技術的成熟和穩定將是不現實的,階段性的總結和討論也是很有意義的,由此便有瞭本書的問世。

本書內容共9章:第1章對GNSS係統中使用的空間係統和時間係統進行瞭介紹,對定位的基本原理做瞭簡介,使讀者(尤其是初學者)能夠對整個係統的框架有一個基本認識;第2章詳細描述瞭GPS和北鬥係統的曆史由來,並對兩個GNSS係統目前的狀況和未來的發展趨勢進行瞭闡述;第3章對GPS和北鬥的信號格式和導航電文格式進行瞭講解,這一章是後續理解基帶信號處理的基礎,也是接收機設計中實現數據解調、比特同步、載波同步、子幀同步等功能的理論基礎;第4章用較大的篇幅講解瞭信號捕獲和跟蹤的理論原理,詳細分析瞭目前工程實際中使用的幾種信號捕獲的技術方案,同時對載波跟蹤和僞碼跟蹤的原理進行瞭理論分析,這一章最後還分析瞭GPS和北鬥子幀同步技術,並進行瞭對比;第5章講解瞭GNSS接收機常用的觀測量,包括僞距觀測量、載波相位觀測量和多普勒觀測量,在分析觀測量的數學原理的同時,也對其噪聲特性進行瞭分析,這一章是後續理解PVT解算的基礎;第6章分析瞭衛星的位置和速度的計算方法,包括GPS衛星和北鬥GEO/MEO/IGSO衛星,對現在市場上主流的商業接收機中使用的擴展星曆技術進行瞭簡要介紹;第7章詳細講解瞭位置、速度和時間解算的理論和具體方法,分析瞭目前接收機中幾種常用的卡爾曼濾波模型,這一章包括一部分狀態參數估計的理論,以及最小二乘法和卡爾曼濾波方法的原理;第8章主要講解瞭接收機中的射頻前端,對其中的理論原理和性能參數的選擇進行瞭詳細分析,並結閤實例給齣射頻前端設計要點,這一章內容可以幫助讀者將接收機作為一個整體來理解;第9章詳細講解瞭根據本書所涵蓋的理論原理而設計的GPS和北鬥雙係統軟件接收機的源代碼,同時對一段實際采集的GPS和北鬥雙模中頻信號進行處理,以數據麯綫、圖形等直觀的形式給齣瞭數據處理的結果,包括信號捕獲、信號跟蹤、位置速度和時間解算等結果,建議讀者在閱讀這一章時結閤軟件接收機源代碼一起閱讀,這樣能夠將前幾章講解的理論部分融會貫通,起到事半功倍的效果。由於書中理論部分的一些公式推導稍顯煩瑣,所以作為附錄在書後單列齣來,感興趣的讀者可以閱讀。

在工程技術領域,知易行難。隻有真正去“行”瞭,纔能實現真正的“知”,在GNSS接收機技術領域更是如此。鑒於此,在組織本書材料的過程中,實現GPS和北鬥雙模軟件接收機的源代碼是不得不著重提齣的一點。這些源代碼用C語言和Matlab語言編寫,實現瞭從信號捕獲、載波和僞碼跟蹤、子幀同步、電文解調、衛星星曆位置計算、PVT解算(LSQ和卡爾曼濾波)的全部功能,讀者可以對代碼進行修改以適應自身需要,也可以在此基礎上實現自己的軟件接收機。全部源代碼可以從網站http://www.gnssbook.cn/上免費下載,筆者的電子郵件和微信聯係方式也可以在該網站上找到,歡迎讀者交流。

在本書編寫過程中,得到瞭筆者在中國科學院微電子研究所工作時的同事們的支持,他們睿智的頭腦總能給我啓發,讓我收益頗多;電子工業齣版社的宋梅編審給我最大的鼓勵,沒有她的鼓勵我甚至不可能動筆;中國科學院微電子研究所的碩士研究生黃健參與瞭本書初稿的校對,並參與瞭軟件接收機源代碼中圖形界麵的編寫。在此,對上述人士一並錶示感謝。我還需要感謝的是我的妻子何炎女士和我的孩子們,他們是我不斷前行的動力。

由於自己的學識和經驗有限,加之GPS和北鬥係統還在快速發展和完善中,在全書編寫過程中,錯誤和紕漏在所難免,希望通過本書結交更多的朋友,也歡迎廣大的讀者朋友批評斧正,共同提高。

魯鬱  

2016年1月



《北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術》圖書簡介 一、 引言:全球衛星導航係統(GNSS)的時代浪潮與軟件接收機的崛起 隨著科技的飛速發展,全球衛星導航係統(GNSS)已從最初的軍事應用,深刻地滲透到我們日常生活的方方麵麵。從精準的地圖導航、交通調度,到高效的物流管理、大地測量,再到前沿的科學研究、物聯網應用,GNSS技術無處不在,成為現代社會不可或缺的基石。而在眾多GNSS技術中,北鬥衛星導航係統(BDS)作為我國自主研發的全球衛星導航係統,正以前所未有的速度和影響力,與GPS(全球定位係統)共同構建起一個更加普惠、更加智能的全球導航格局。 在這一大背景下,接收機的智能化、軟件化成為必然趨勢。傳統的硬件接收機雖然在特定場景下仍有其價值,但其靈活性、可定製性、以及對新信號、新算法的適應性卻顯得捉襟見肘。軟件接收機的齣現,正是為瞭打破這一局限。它將原本固化在硬件中的導航信號處理功能,通過靈活的軟件代碼來實現,極大地提升瞭接收機的可擴展性和功能迭代能力。這種技術範式轉變,不僅降低瞭研發成本,縮短瞭研發周期,更重要的是,它為研究人員和開發者提供瞭前所未有的自由度,能夠根據實際需求,量身定製功能強大、性能卓越的接收機。 本書,《北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術》,正是應運而生,旨在為讀者係統地闡述構建一個高性能、高靈活性的北鬥/GPS雙模軟件接收機所需的核心理論知識和關鍵技術細節。我們將深入剖析北鬥和GPS係統各自的信號結構、導航電文格式、以及它們在軟件接收機中協同工作的原理。同時,本書還將詳細介紹實現這些功能所必需的信號捕獲、跟蹤、僞距和載波相位測量、導航電文解碼等關鍵算法,並通過具體的軟件實現策略和示例,幫助讀者將理論知識轉化為實際的工程應用。 二、 北鬥與GPS雙模係統的核心共識與差異 要構建一個雙模軟件接收機,首先需要深入理解北鬥和GPS這兩個係統的基本構成和工作原理。它們雖然同屬於GNSS大傢庭,但各自的設計理念、技術細節存在顯著的差異,這些差異也正是軟件接收機需要重點關注和處理之處。 1. 係統組成與軌道構型: GPS: 以中地球軌道(MEO)衛星為主,構成一個穩定的24顆衛星星座,覆蓋全球。 北鬥: 采用“三步走”戰略,目前已建成包括GEO(地球靜止軌道)、IGSO(傾斜地球同步軌道)和MEO(中地球軌道)混閤星座的區域導航係統,並正在嚮全球覆蓋的BDS-3演進。這種混閤星座的特點,使得北鬥在某些區域具有更高的可見性和更高的定位精度,但也對接收機的設計提齣瞭更高的要求,需要同時處理來自不同軌道高度和不同類型衛星的信號。 2. 信號特性與編碼: GPS: 主要使用L1、L2、L5等頻段,信號結構相對成熟,其導航電文(NAV)包含衛星星曆、鍾差、電離層模型等重要信息。 北鬥: B1、B2、B3等頻段,其信號結構更為復雜,特彆是B1I/B1Q、B1A等,以及B2I/B2Q等。北鬥導航電文的編碼方式、幀結構與GPS存在差異,需要專門的解碼算法。此外,北鬥還引入瞭短報文通信、區域差分等特色服務,這些服務在軟件接收機中具有廣闊的實現空間。 3. 導航電文內容與格式: GPS: 導航電文通常以亞幀(Subframe)的形式傳輸,包含CNAV(Coded Navigation Message)和D1/D2等版本。 北鬥: 導航電文的格式和內容也與GPS有所不同,需要針對其特有的數據結構進行解析,以提取齣衛星的精確軌道信息、時鍾改正參數、以及其他輔助數據。 4. 時間基準與坐標係統: GPS: 使用GPS時(GPST),與UTC(協調世界時)有固定的偏移。 北鬥: 使用北鬥時(BDT),與UTC也有特定的關係。接收機需要正確地進行時間係統的轉換,以保證定位結果的準確性。 坐標係統: 兩個係統都使用WGS-84坐標係統,但其實現細節和參考框架可能存在細微差異,在進行雙模融閤時需要考慮。 三、 軟件接收機的核心技術模塊解析 本書將從軟件接收機的各個核心技術模塊入手,對實現雙模接收機的關鍵技術進行深入剖析。 1. 射頻前端與數字化: 前端設計: 介紹軟件接收機如何通過低噪聲放大器(LNA)、濾波器等器件接收衛星信號。雖然大部分功能由軟件實現,但高質量的射頻前端對於捕獲微弱的衛星信號至關重要。 采樣與數字化: 詳細闡述如何將模擬的衛星信號通過模數轉換器(ADC)轉換為數字信號,以及采樣率、量化位數等參數對後續處理的影響。 2. 數字信號處理(DSP): 信號捕獲(Acquisition): 這是軟件接收機的起點,旨在從連續的采樣數據中,快速、準確地找到目標衛星的信號。我們將詳細介紹各種捕獲算法,如FFT(快速傅裏葉變換)搜索、金字塔搜索、多普勒搜索等,並討論其在不同信噪比環境下的性能錶現。 信號跟蹤(Tracking): 一旦信號被捕獲,就需要對其進行持續跟蹤,以獲得精確的載波相位和僞距信息。本書將深入講解鎖相環(PLL)、延遲鎖環(DLL)等跟蹤環路的原理,以及如何通過軟件實現高精度的跟蹤。 導航電文解碼(Demodulation and Decoding): 這一環節是將跟蹤到的導航信號中的有用信息提取齣來。我們將詳細介紹北鬥和GPS導航電文的幀結構、編碼方式,以及對應的解碼算法,包括糾錯碼的譯碼過程。 3. 導航電文解析與數據融閤: 星曆、鍾差解析: 從解碼齣的導航電文中提取齣各衛星的軌道參數(星曆)和時鍾誤差參數,這是計算衛星位置和接收機鍾差的基礎。 數據融閤(Fusion): 在雙模接收機中,將來自北鬥和GPS的觀測數據進行融閤,可以顯著提高定位的精度、可靠性和可用性。本書將介紹多種融閤策略,包括最小二乘法(LS)、卡爾曼濾波(KF)、以及更高級的粒子濾波(PF)等,並分析不同融閤方法在實際應用中的優劣。 僞距和載波相位測量: 深入解析僞距和載波相位的測量原理,以及它們在定位中的作用。重點討論如何通過軟件實現高精度的僞距和載波相位測量,以及如何消除或減弱誤差源的影響。 4. 定位解算(Positioning Solution): 僞距定位: 基於至少四顆可見衛星的僞距測量值,計算接收機的三維位置和接收機鍾差。 載波相位差分(RTK): 詳細講解載波相位差分技術,包括單基站RTK和多基站RTK,其核心在於消除公共誤差項,實現厘米級乃至毫米級的定位精度。 組閤導航(Integrated Navigation): 將GNSS與其他導航傳感器(如慣性測量單元IMU、輪速計等)進行融閤,構建組閤導航係統,以提高在信號丟失或惡劣環境下的定位性能。 5. 軟件實現與平颱選擇: 開發語言與工具: 推薦使用C/C++等高性能語言進行開發,並介紹常用的DSP庫和算法實現框架。 跨平颱兼容性: 討論如何設計具有良好跨平颱兼容性的軟件架構,使其能夠在不同的操作係統和硬件平颱上運行。 實時性與效率優化: 強調軟件接收機對實時性和計算效率的要求,並提供相應的優化技巧,如並行處理、SIMD指令集利用等。 四、 書籍的特色與價值 本書的寫作風格力求嚴謹、清晰、實用,旨在為讀者提供一個全麵而深入的指導。 理論與實踐相結閤: 不僅深入闡述瞭軟件接收機的理論基礎,更提供瞭大量的軟件實現細節和可能的代碼示例,幫助讀者將理論知識轉化為實際的應用。 雙模聚焦: 專注於北鬥和GPS雙模接收機的原理與技術,特彆關注瞭兩個係統在技術實現上的共性和差異,以及如何有效地融閤它們。 循序漸進: 從基礎的信號處理原理,到復雜的定位解算算法,層層遞進,邏輯清晰,即使是初學者也能逐步掌握。 前沿技術展望: 在介紹核心技術的同時,也將對未來的發展趨勢進行展望,如低功耗設計、抗乾擾技術、以及與人工智能的融閤等。 五、 讀者對象 本書適閤以下人群閱讀: GNSS領域的科研人員和研究生: 深入理解軟件接收機的設計原理,進行前沿技術研究。 軟件工程師和嵌入式開發人員: 學習如何開發高性能的GNSS接收機軟件,將其應用於各種産品和係統中。 對GNSS技術感興趣的學生和技術愛好者: 係統地學習GNSS技術,瞭解其工作機製和應用前景。 從事位置服務、智能交通、自動駕駛、物聯網等相關行業的工程師: 掌握先進的GNSS接收機技術,提升産品性能。 六、 結語 在GNSS技術日新月異的今天,掌握軟件接收機的核心技術,特彆是實現對北鬥和GPS雙模係統的兼容與融閤,已成為構建下一代高精度、高可靠性導航應用的關鍵。本書希望能夠成為您在這一領域的得力助手,助您在探索GNSS技術的廣闊天地中,取得豐碩的成果。

用戶評價

評分

這本書的書名,就像是在精準地描繪我對當前GNSS技術發展趨勢的一種期待。北鬥和GPS,作為全球兩大重要的導航係統,它們的融閤應用是必然趨勢。而“軟件接收機”的概念,更是將整個接收機的設計推嚮瞭更加靈活和智能化的方嚮。我一直對如何利用軟件的力量來解決硬件的局限性感到著迷,軟件接收機正是這種理念的完美體現。我非常期待書中能夠深入講解,在軟件接收機的體係結構下,如何有效地實現對北鬥和GPS信號的處理。這包括但不限於,如何設計靈活的信號捕獲模塊,以適應不同係統的信號特點;如何在載波跟蹤環路中,實現對兩種不同頻率和調製方式信號的統一處理;以及如何在高動態環境下,保證跟蹤的穩定性和精度。更重要的是,書中“實現技術”的字樣,讓我看到瞭它不僅僅停留在理論層麵,而是具有很強的工程實踐指導意義。我希望書中能詳細介紹一些關鍵算法的實現細節,比如如何在數字域實現 matched filter,如何設計高效的PLL/DLL環路,以及如何進行導航電文的解碼。如果能有一些實際的工程案例或者性能分析,那將會非常有說服力。

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這本書的封麵設計就透著一股紮實的學術氣息,硬朗的字體,深邃的藍色背景,仿佛暗示著即將帶領讀者進入一個復雜而精密的信號世界。我一直對GNSS(全球導航衛星係統)技術抱有濃厚的興趣,特彆是北鬥係統作為我們國傢自主研發的重要導航係統,其核心技術更是吸引著我深入瞭解。這本書的書名直接點明瞭主題——北鬥/GPS雙模軟件接收機,這正是我一直在尋找的,能夠深入淺齣地解析這一關鍵技術細節的讀物。想象一下,一個接收機是如何從天空傳來無數的衛星信號中,捕捉到那微弱的、攜帶著位置信息的比特流,並將其轉化為我們能夠理解和使用的導航數據的?軟件接收機更是將這一過程的“黑箱”打開,讓我們能夠窺探其內部的算法和處理流程。我尤其期待書中能夠詳細講解軟件接收機在信號捕獲、跟蹤、解調等關鍵環節的原理,以及如何巧妙地結閤北鬥和GPS兩種係統的特點,實現更優的性能。這本書似乎不僅僅是理論的堆砌,更強調“實現技術”,這預示著它會包含大量的算法設計、軟件實現和實際應用方麵的探討,這對於我這樣的實踐者來說,無疑是巨大的價值。我迫切希望書中能有清晰的流程圖、僞代碼,甚至是一些關鍵算法的數學推導,能夠幫助我一步步理解軟件接收機的構建過程,甚至能夠指導我進行一些初步的實驗。

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作為一個在衛星導航領域摸爬滾打多年的技術人員,我深知一個高性能的導航接收機背後,是多麼精密的理論計算和高效的工程實現。這本書的書名,立刻抓住瞭我的痛點——“北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術”。這不僅僅是兩個係統的簡單疊加,更重要的是“雙模”協同工作所帶來的優勢,以及“軟件接收機”這一靈活的平颱所能帶來的無限可能。我迫切想知道,在軟件接收機的框架下,如何有效地設計和實現對北鬥和GPS信號的聯閤捕獲與跟蹤算法?如何在信號質量不佳的情況下,利用兩種係統的冗餘信息來提高定位精度和魯棒性?書中對“原理”的深入探討,我期望能看到對信號模型、傳播路徑、接收機前端(雖然是軟件為主,但前端的ADC等也很關鍵)到基帶信號處理的完整流程的詳細剖析。而“實現技術”部分,我更關注的是如何在現有硬件平颱上,通過高效的軟件算法來實現這些復雜的信號處理功能。例如,在CPU或DSP上實現高精度的僞碼同步、載波跟蹤,以及導航電文的解碼。如果書中能夠提供一些具體的優化策略,或者針對不同處理器的實現考量,那將是極具價值的。

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我一直對衛星導航係統的底層技術充滿好奇,尤其是當它涉及到我們國傢自主研發的北鬥係統時,這份好奇心更是被無限放大。這本書的書名——“北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術”,恰好擊中瞭我的興趣點。我一直認為,現代導航技術的發展,離不開對軟件技術的深度挖掘,軟件接收機更是將這種趨勢推嚮瞭極緻。我非常期待書中能夠詳細闡述,如何將北鬥和GPS這兩種不同的衛星導航係統,通過一套軟件接收機平颱來實現統一的處理。這必然涉及到對兩種係統信號特性的深入理解,包括其編碼方式、頻率、導航電文結構等等。我希望書中能夠詳細解析,軟件接收機是如何從采集到的原始射頻信號開始,一步步地進行信號捕獲、載波跟蹤、僞碼跟蹤、數據解調等一係列復雜的過程。尤其是在“實現技術”方麵,我希望能看到書中能夠提供一些具體的算法描述,甚至是僞代碼,能夠幫助我理解如何在編程語言中實現這些核心功能。我期待書中能夠展現齣軟件接收機在處理復雜電磁環境、提高定位精度以及實現新功能方麵的獨特優勢。

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拿到這本書,第一感覺就是內容的分量十足,厚實的書頁和密集的文字,都錶明這絕非一本淺嘗輒止的科普讀物,而是一本真正深入探討北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現技術的學術著作。我一直對導航定位的底層技術感到好奇,尤其是在軟件定義無綫電(SDR)蓬勃發展的今天,軟件接收機所展現齣的靈活性和可擴展性,讓它在GNSS領域具有獨特的優勢。書中“軟件接收機”這幾個字,瞬間勾起瞭我對信號處理、數字濾波、卡爾曼濾波等一係列復雜算法的聯想。我非常期待書中能夠詳細闡述,如何從原始的采集到的信號開始,經過一係列復雜的數字處理,最終提取齣衛星導航信號中的導航電文和僞碼信息。特彆是針對北鬥和GPS兩種不同體製的衛星係統,如何設計齣能夠兼容並存的軟件接收機,在信號捕獲和跟蹤階段如何處理它們各自的信號特性,這部分內容如果能有詳盡的講解,對我理解雙模接收機的核心技術將大有裨益。此外,“實現技術”這個詞也暗示著書中可能會涉及具體的編程實現,例如使用C++、MATLAB或者Python等語言來構建接收機的功能模塊。如果書中能夠提供一些實際的代碼片段或者算法的實現框架,那就更完美瞭,這將極大地降低學習和實踐的門檻。

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不錯,支持

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支持,買迴來認真看看

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書包裝不錯,選的就是京東的速度

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書應該不錯,還沒來得及看

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很好

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不錯

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這書定價真是高,相比於之前的那本GPS實現增加瞭北鬥的詳細描述;隻是沒有對MATLAB代碼進行詳細的分析,看起來還是有點吃力~希望對自己的幫助能夠大點吧

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還沒看,聽同事說不錯。

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北鬥係列叢書,寫的不錯,值得認真學習,隨書還有Matlab程序代碼

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