北斗/GPS双模软件接收机原理与实现技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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鲁郁著 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121285257

商品编码：10444569570

出版时间：2016-04-01

《北斗/GPS双模软件接收机原理与实现技术》图书简介 在现代导航、定位与授时（PNT）领域，全球导航卫星系统（GNSS）扮演着至关重要的角色。其中，以北斗卫星导航系统（BDS）和全球定位系统（GPS）为代表的两大卫星系统，凭借其广泛的应用场景和不断增长的用户需求，已成为信息时代不可或缺的关键技术。本书旨在深入剖析北斗/GPS双模软件接收机的核心原理，并详细阐述其实际实现技术，为相关领域的研究人员、工程师和技术爱好者提供一本全面而深入的参考指南。 一、 GNSS基础理论与系统概述 要理解双模软件接收机，首先需要建立坚实的GNSS基础理论认知。本书将从GNSS系统的基本组成出发，详细介绍卫星星座的构成、轨道力学基础、导航电文的结构与编码方式。我们将深入探讨导航信号的传播特性，包括多径效应、大气延迟、电离层延迟等影响定位精度的关键因素，以及相应的误差抑制和改正方法。 特别地，本书将分别对北斗卫星导航系统和全球定位系统进行详尽的介绍。对于北斗系统，我们将重点阐述其“三步走”发展战略下的星座构成（GEO、IGSO、MEO卫星），不同轨道卫星的特点及其对服务的贡献。我们将解析北斗特有的区域短报文通信功能、星基增强服务（SBAS）等特色服务，以及其在亚太区域的独特优势。对于GPS系统，我们将回顾其发展历程，介绍其星座组成、信号结构，以及在民用和军用领域的广泛应用。通过对比分析，读者将能够清晰地理解两个系统的异同点，以及双模接收机集成的必要性和优势。 二、 软件接收机核心原理剖析 相较于传统的硬件接收机，软件接收机以其高度的灵活性、可扩展性和低成本等优势，正日益成为研究和应用的热点。本书将重点聚焦于软件接收机的核心原理。 1. 信号捕获与跟踪：这是软件接收机的首要任务。我们将详细介绍数字信号处理（DSP）在信号捕获中的应用，包括傅里叶变换（FFT）、互相关等技术，以在噪声和干扰环境中快速定位导航信号。随后，我们将深入阐述多普勒频率估计和码相位估计的算法，以及载波相位锁定环（PLL）和延迟锁定环（DLL）等关键跟踪环路的原理与实现，确保接收机能够持续稳定地接收和解调导航信号。 2. 导航信号解调与数据提取：一旦信号被捕获和跟踪，接收机就需要从导航信号中提取出导航电文。本书将详细讲解伪码的提取、解码过程，以及导航电文中的时钟修正信息、星历参数、电离层参数等关键数据的解析。对于双模接收机而言，我们将重点探讨如何同时或快速切换地处理北斗和GPS的导航电文，并提取出各自的导航信息。 3. 伪距测量与位置解算：软件接收机通过测量接收机与卫星之间的伪距，并结合卫星的轨道信息，实现定位。本书将详细介绍伪距的测量原理，并深入分析造成伪距误差的各种因素，例如卫星钟差、轨道误差、接收机钟差、大气延迟等。基于伪距测量结果，我们将讲解最小二乘法、卡尔曼滤波等经典的定位解算算法，以及如何利用双模接收机的数据提高定位的鲁棒性和精度。 4. 载波相位测量与高精度应用：除了伪距测量，载波相位测量可以提供更高的定位精度。本书将介绍载波相位的获取原理，并深入探讨双差分技术、模糊度固定等关键技术，这些是实现厘米级乃至毫米级定位的基础。我们将分析双模接收机在利用载波相位信息时的优势，例如结合不同系统的信号特性，提升模糊度固定的成功率和可用性。 三、 双模接收机实现技术详解 理论是基础，实践是关键。本书将理论原理与实际实现技术紧密结合，为读者提供可操作的指导。 1. 软件平台与开发环境：我们将介绍当前主流的软件无线电（SDR）平台，例如SDRplay、USRP等，以及基于这些平台的开发工具链，如GNU Radio、MATLAB/Simulink等。我们将指导读者如何搭建软件接收机的开发环境，并熟悉相关的编程语言和库。 2. 数字信号处理算法的实现：本书将提供详细的算法实现指导，包括如何利用DSP库函数实现FFT、滤波器设计、PLL/DLL的数字实现等。我们将重点关注算法的效率和实时性，以满足实际接收机的处理需求。 3. 导航信号处理流程的构建：我们将逐步构建完整的北斗/GPS双模软件接收机信号处理流程。这包括从基带信号的接收、预处理，到信号捕获、跟踪，再到导航电文的解码和位置解算。我们将提供清晰的框图和代码示例，帮助读者理解并实现各个模块。 4. 双模融合技术与策略：本书将深入探讨双模接收机的核心优势——数据融合。我们将分析不同类型的融合策略，例如： 伪距伪距融合：直接将北斗和GPS的伪距测量值进行联合解算，以增加可见卫星数量，提高定位的连续性和精度。 伪距载波融合：利用GPS的载波相位信息来辅助北斗的伪距测量，或者反之，以提升定位精度和鲁棒性。 信息级融合：将两个系统的导航电文信息进行融合，例如利用北斗的差分信息来增强GPS的定位精度，或者反之。 观测值级融合：将来自不同系统的伪距和载波相位观测值进行统一处理，以获得最佳的定位结果。 我们将详细讨论各种融合算法的原理、优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。 5. 接收机性能评估与优化：一个优秀的软件接收机离不开对性能的持续评估与优化。本书将介绍常用的性能指标，例如定位精度（RMS误差）、可用性、完好性、连续性等，以及相应的测试方法和数据分析技术。我们将探讨如何通过算法优化、参数调整、硬件选择等手段，进一步提升软件接收机的整体性能。 四、 应用前景与未来发展 本书的最后一个部分将展望北斗/GPS双模软件接收机的广阔应用前景。我们将探讨其在以下领域的潜在价值： 自动驾驶与智能交通：高精度、高可靠性的定位是自动驾驶的核心要素。 物联网（IoT）与精准农业：为海量设备提供精准的位置信息，赋能智能化管理。 无人机（UAV）导航与控制：实现复杂环境下的自主导航和精确作业。 大地测量与形变监测：为科学研究和工程应用提供高精度测量手段。 应急搜救与安全保障：提高搜救效率，保障人民生命财产安全。 移动通信与时间同步：利用GNSS精确授时，优化通信网络性能。 同时，我们将对软件接收机未来的发展趋势进行探讨，例如：基于机器学习的信号处理算法、天地一体化导航技术、抗干扰与抗欺骗技术，以及与其他传感器的深度融合等。 结语 本书力求内容严谨、逻辑清晰、图文并茂，旨在为读者构建一个全面、系统、深入的北斗/GPS双模软件接收机知识体系。通过本书的学习，读者不仅能够掌握其核心原理，更能理解其实现的关键技术，并能为未来的研究和开发打下坚实的基础，共同推动GNSS技术的进步与应用。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在通信领域工作多年的工程师，对GNSS技术有着长期关注，并希望通过学习这本书，能够全面掌握北斗/GPS双模软件接收机的核心技术，以便于在实际工程中进行应用和创新。从整体上看，本书为我提供了一个相对完整的技术路线图，涵盖了从信号捕获到数据解算的各个环节。然而，在某些具体实现细节上，我发现书中可以提供更详尽的指导。例如，在讲解数据解算部分，对于差分定位、RTK等高精度定位技术，书中仅做了一个初步的介绍，但对于实际应用中可能遇到的各种误差源（如对流层延迟、电离层延迟、卫星钟差、轨道误差等）及其修正方法，可以进行更深入的分析。此外，对于如何有效地融合来自不同卫星系统（如GPS、北斗、GLONASS、Galileo）的观测数据，以提升定位的可靠性和精度，书中也需要更详细的算法介绍和实现技巧。如果能提供一些开源的软件接收机项目链接，或者更详细的API文档，将有助于读者更快地将理论知识转化为实际应用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有一定软件开发经验的工程师，对GNSS技术有着浓厚的兴趣，希望通过学习这本书，能够快速掌握构建一个软件接收机的核心技术。然而，在阅读过程中，我发现本书在一些前沿的技术探讨上，似乎还可以挖掘得更深。例如，在提到抗干扰和欺骗方面，书中简要提及了一些传统方法，但对于目前日益复杂的电磁环境，以及针对日益智能化的干扰手段，如毫米波干扰、射频诱饵等，缺乏更具前瞻性的分析和相应的软件对策。我期望能看到更多关于信号完整性分析、多径效应抑制的先进算法，甚至是基于机器学习或人工智能的智能干扰检测与对抗技术。另外，书中在软件接收机的性能评估和测试方面，也略显不足。如何科学地设计测试用例，如何量化接收机的定位精度、跟踪灵敏度、可靠性等关键指标，以及如何有效地利用实际观测数据进行算法调优，这些方面如果能提供更详尽的指导和实际案例，将极大地提升本书的实用价值。总的来说，本书为我提供了一个不错的起点，但对于追求更高技术深度和实际应用场景的读者，可能还需要进一步拓展。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对导航定位技术充满热情的学生，我购买了这本《北斗/GPS双模软件接收机原理与实现技术》，希望能借此机会深入理解卫星导航系统的底层运作机制。这本书在理论讲解上，为我打开了一扇窗，让我初步了解了信号的接收、处理流程。然而，在某些关键的数学原理推导和物理模型构建方面，感觉有些跳跃。例如，在讲解卡尔曼滤波和粒子滤波在状态估计中的应用时，书中给出了滤波方程，但对于这些方程的由来，以及在不同应用场景下，如何选择合适的模型参数（如过程噪声协方差、测量噪声协方差），并没有详细的解释。如果能对这些滤波算法的数学基础进行更详尽的阐述，并提供一些具体的参数设置指南，将有助于我们更好地理解和应用它们。另外，书中在处理高动态运动下的信号跟踪问题时，提及了一些方法，但对于如何有效应对速度和加速度剧增带来的多普勒频偏和码延迟变化，以及如何优化跟踪环路的设计以保证稳定性和快速捕获，感觉可以有更深入的探讨。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触北斗/GPS双模系统不久的初学者，我一直在寻找一本能够深入浅出讲解其原理并提供实践指导的书籍。这本《北斗/GPS双模软件接收机原理与实现技术》在我看来，虽然书名直击要害，但实际阅读后，我发现它在一些至关重要的基础概念的铺陈上，可以做得更加细致和有条理。例如，在讲解信号的捕获和跟踪环节，书中直接跳到了算法的介绍，而对于信号本身的特性，比如不同导航系统的频率分配、带宽差异，以及这些差异如何影响到接收机的设计和捕获策略，介绍得不够深入。如果能在早期章节增加一些关于信号物理层特征的比对和分析，例如载波和测距码的产生机制，以及它们在不同系统中的具体实现方式，相信能为读者构建一个更扎实的知识框架。此外，对于软件接收机的“软件”二字，我希望能看到更多关于不同编程语言（如C/C++、Python）在具体实现中的优劣势分析，以及针对不同硬件平台（如FPGA、DSP、通用CPU）的优化技巧。书中对一些算法的实现描述过于概括，缺乏足够的代码示例或伪代码，使得读者在尝试复现时，需要花费大量时间去查阅其他资料，这在一定程度上削弱了“实现技术”的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对信息科学充满好奇的学生，对导航定位技术有着浓厚的兴趣，这本《北斗/GPS双模软件接收机原理与实现技术》吸引了我。我希望能通过这本书，理解现代导航系统是如何工作的。从阅读体验来看，本书在介绍接收机架构和基本处理流程方面，为我打下了一个基础。然而，在深入了解软件接收机的工作原理时，我发现书中在一些关键概念的解释上，可以做得更加生动和形象。例如，对于多普勒效应和码延迟的概念，书中虽然有提及，但如果能结合一些直观的物理模型演示，或者使用更贴近生活中的类比，相信会更容易被初学者理解。此外，书中在讲解信号处理算法时，使用了较多的专业术语，而对这些术语背后的数学原理和物理意义的解释不够充分。如果能在章节末尾增加一些“学习提示”或“概念辨析”的小栏目，帮助读者梳理重点、区分易混淆的概念，将会 greatly enhance the learning experience。