GPS基本原理及其Matlab仿真

第1章 緒論
1.1 GPS的發(fā)展簡史及系統(tǒng)概述
1.2 GPS的服務(wù)與應(yīng)用
1.2.1精密定位服務(wù)
1.2.2標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)
1.3 Matlab的基本特性及基本語法
1.4矩陣與Matlab
1.4.1矩陣和向量
1.4.2向量的創(chuàng)建
1.4.3矩陣的創(chuàng)建
1.4.4點(diǎn)運(yùn)算
1.4.5矩陣的數(shù)學(xué)運(yùn)算
1.5數(shù)據(jù)的輸入與輸出
1.5.1字符串(文字)和注釋的輸出
1.5.2用INPUT函數(shù)輸入數(shù)據(jù)
1.5.3數(shù)據(jù)文件的輸入和輸出
1.6程序流程控制
1.6.1程序流程控制概述
1.6.2程序流程控制的實(shí)現(xiàn)
1.7 Matlab函數(shù)
1.7.1 Matlab函數(shù)概述
1.7.2 函數(shù)文件
1.8編程練習(xí)
第2章GPS測量原理
2.1利用到達(dá)時(shí)間測量值測距
2.1.1二維位置確定
2.1.2 利用衛(wèi)星測距信號確定位置的原理
2.2參考坐標(biāo)系
2.2.1地心慣性(ECI)坐標(biāo)系
2.2.2地心地球固連(ECEF)坐標(biāo)系
2.2.3世界測地系(WGS-84)
2.3利用偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼確定位置
2.3.1確定從衛(wèi)星到用戶的距離
2.3.2用戶位置的計(jì)算
2.4 GPS載波相位測量定位
2.4.1 GPS載波相位測量
2.4.2 GPS載波相位測量的單點(diǎn)定位問題
附錄A用戶位置的求解仿真
第3章GPS的坐標(biāo)、時(shí)間系統(tǒng)和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
3.1天球坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系
3.1.1天球概述
3.1.2兩種天球坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換模型
3.1.3極移與國際協(xié)議地極原點(diǎn)
3.1.4兩種地球坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換模型
3.1.5 瞬時(shí)極(真)天球坐標(biāo)系到瞬時(shí)極(真)地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型
3.1.6 WGS-84世界大地坐標(biāo)系
3.2 GPS時(shí)間系統(tǒng)
3.2.1世界時(shí)系統(tǒng)
3.2.2原子時(shí)
3.2.3力學(xué)時(shí)
3.2.4協(xié)調(diào)世界時(shí)
3.2.5 GPS系統(tǒng)時(shí)
3.3 GPS衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)
3.3.1開普勒定律
3.3.2無攝衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道參數(shù)
3.3.3真近地點(diǎn)角的概念及求解
3.3.4衛(wèi)星瞬時(shí)位置的求解
3.3.5衛(wèi)星無攝運(yùn)動(dòng)軌道方程的力學(xué)解釋及攝動(dòng)的修正
附錄B GPS衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)仿真
第4章GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航定位信號
4.1概述
4.2 GPS衛(wèi)星的測距碼信號
4.2.1碼的基本概念
4.2.2偽隨機(jī)噪聲碼及其產(chǎn)生
4.2.3 GPS的測距碼信號
4.3 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文
4.3.1導(dǎo)航電文格式
4.3.2導(dǎo)航電文的內(nèi)容
4.4 Matlab仿真C／A碼的產(chǎn)生及調(diào)制
第5章GPS衛(wèi)星信號的捕獲
5.1概述
5.2 GPS衛(wèi)星信號的多普勒效應(yīng)
5.3 GPS衛(wèi)星信號捕獲的考慮
5.3.1捕獲時(shí)的最大電文長度
5.3.2捕獲中的頻率步長
5.4 GPS衛(wèi)星信號的捕獲方法
5.4.1傳統(tǒng)捕獲方法
5.4.2循環(huán)相關(guān)捕獲方法
5.4.3延遲與累積捕獲方法
5.4.4長記錄電文的相干處理
5.4.5精頻估計(jì)的基本概念
5.4.6消除精頻測量中的不確定性
5.5 Matlab與Simulink仿真簡介
5.5.1仿真工具簡介
5.5.2 Simulink的使用
5.6 GPS衛(wèi)星信號捕獲的例子
5.7關(guān)于捕獲的一些子程序
5.7.1隨機(jī)編碼過程仿真
5.7.2獲取導(dǎo)航信息的仿真
5.7.3模擬捕獲延遲的仿真
附錄C GPS捕獲仿真程序
第6章GPS衛(wèi)星信號的跟蹤
6.1概述
6.2鎖相環(huán)的基本理論
6.2.1一階鎖相環(huán)
6.2.2二階鎖相環(huán)
6.2.3連續(xù)系統(tǒng)到離散系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換
6.3 GPS信號跟蹤
6.3.1載波和碼元跟蹤
6.3.2利用鎖相環(huán)跟蹤GPS信號
6.3.3 BASS方法中的載波頻率更新
6.3.4 Kernel函數(shù)的不連續(xù)性
6.3.5 C／A碼起始點(diǎn)的精確性
6.4跟蹤過程的高測時(shí)精度
6.4.1通過理想相關(guān)輸出獲得高測時(shí)精度
6.4.2通過曲線擬合獲得高測時(shí)精度
6.5 BASS跟蹤過程的輸出
6.6 RF與C／A碼的混合
附錄D 方程(6—26)的積分過程
第7章GPS接收機(jī)及其電路
7.1 GPS接收機(jī)
7.1.1 GPS接收機(jī)的基本構(gòu)成
7.1.2 GPS接收機(jī)的分類
7.1.3數(shù)字GPS接收機(jī)
7.1.4 GPS接收機(jī)的選擇
7.2基于RF8009的GPS接收機(jī)電路
7.2.1 RF8009簡介
7.2.2 RF8009的主要性能指標(biāo)
7.2.3 RF8009模塊封裝與引腳功能
7.2.4 RF8009的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
7.2.5 RF8009電路應(yīng)用
7.2.6 RF8009封裝尺寸
7.3基于嵌入式系統(tǒng)的GPS應(yīng)用設(shè)計(jì)
7.3.1嵌入式系統(tǒng)比較
7.3.2 GPS應(yīng)用開發(fā)的要求
參考文獻(xiàn)