第三章GPS卫星信号.

1、第三章 GPS卫星及其信号地理系 张玉红第一节 GPS卫星的发展n1.初期概念证实卫星Block n2.初期的生产卫星Block n3.升级的生产卫星BlockA n4.补充卫星BlockR n5.后续坚持卫星BlockF BLOCK:用于GPS系统的实验,称为GPS实验卫星。 BLOCK:用于组成GPS系统的工作卫星星座。 现在运行的卫星有: BLOCK 、 A和R型卫星。 BLOCK:预计2010年前后将研制并发射试验卫星。Block小结：Block号码自主导航数据存储时间动量管理自主工作期限URE/m无14OCS14161.1A无180星载1806144m。n 电离层时延改正 n 第7字

2、码的17-24bit，表示L1-C/A码和L1-P码伪距测量的电离层时延改正。它采用Klobuchar电离层时延改正模型。n 星钟数据龄期AODCn第3字码的23、24bit，及第8字码的1-8bit。n 卫星时钟改正n（4）第二数据块第二数据块：由第二、三子桢共同构成，表示GPSGPS星历星历，是主要电文。n开普勒6参数n轨道摄动9参数n时间2参数 n（5）第三数据块第三数据块：由第4、5子桢构成。 GPS星历，是一系列描述GPS卫星运动及其轨道的参数。它包括广播星历和后处理星历。n1.广播星历：是由GPS卫星通过导航电文直接向用户播发的用于实时数据处理的预报星历，包括开普勒参数（6个）和必

3、要的轨道摄动改正项参数（9个）、参考时刻及星历数据龄期共17个。n2.后处理星历：是一种用于测后数据处理的GPS精密星历，是由第三者提供给用户的GPS星历。第四节第四节 GPS信号的调制和解调信号的调制和解调nGPS信号的调制信号的调制: X(t)=ACoS（t+) 调制 X(t)=ACoS（t+) 信号的解调信号的解调 (重建载波重建载波) X(t)=ACoS（t+) 解调 X(t)=ACoS（t+)重建载波的方法重建载波的方法:1)、码相关法、码相关法: X(t)=ACoS（t+) 调制 X(t)=ACoS（t+) X(t)=ACoS（t+) 再解调 X(t)=ACoS（t+)码相关法的特

4、点:方法简单可获得导航电文,但必须要掌握测距码的结构。2) 、平方法、平方法(白噪声法白噪声法):平方法的特点:不必知道测距码的结构,但去掉测距码的同时亦失去了导航电文。3) 、互相关法、互相关法(混合型接收机混合型接收机)利用上面二法的优点对信号进行解调,重新获得载波信号。 ;2cos22cos2222tAAtAtXn第三章第三章 GPS卫星及其信号卫星及其信号n测距码测距码(PRN码码)-粗码粗码(C/A码码)n 精码精码(P码码)n载波载波-L1载波载波(1575MHz)n L2载波载波(1227MHz) n导航电文导航电文(D码码)nGPS信号的调制与解调信号的调制与解调1.携带低频的

5、测距携带低频的测距码信号与导航电文码信号与导航电文.2.载波相位测量载波相位测量.以以GPS星历为主星历为主, 用以确定卫星的位用以确定卫星的位置置1.精确地测定精确地测定GPS信号传播时间信号传播时间,进进而确定站星距离而确定站星距离.2.伪距测量伪距测量微波波段的划分微波波段的划分波段波长/cm频率/MHz代号简称P130-75225-400L22cm波段75-15400-2000S10cm波段15-7.52000-4000C5cm波段7.5-3.654000-8200X3cm波段3.65-2.428200-12400Ku2cm波段2.42-1.6612400-18000K1.25cm波段

6、1.66-1.1318000-26500Ka0.8cm波段1.13-0.7526500-40000Q-W0.4cm波段0.75-0.37540000-80000思思 考考 题题1GPS卫星可以发射几种载波？频率和波卫星可以发射几种载波？频率和波长各是多少？长各是多少？2确定确定GPS卫星载波的原因包括哪几点？卫星载波的原因包括哪几点？3GPS卫星所发射的测距码包括哪些？各卫星所发射的测距码包括哪些？各有什么特点？波长又是多少？有什么特点？波长又是多少？4什么是码？什么是伪随机噪声码？什么是码？什么是伪随机噪声码？5如何利用如何利用PRN的特性来测量星站之间的的特性来测量星站之间的距离？距离？6导航电文包括哪些内容？各有什么用处？导航电文包括哪些内容？各有什么用处？7什么叫星历？分别叙述广播星历和精密什么叫星历？分别叙