МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра «Управление и

моделирование систем»

Тема дипломного проекта:«

»

Докладчик:

Руководитель:

Москва 2010

Постановка задачи

Разработать программный демодулятор сигнала

системы спутникового позиционирования GPS с реализацией

комплекса генерации тестового сигнала и демодуляции в среде

MatLab.

2

Составляющие

системы GPS

GPS

спутник

ИТ-6 Inc.

Контрольная

станция

Сегмент

потребители

Космический

Сегмент

Контрольный

сегмент

3

Структура сигнала GPS

4

Содержание блоков

(форматов) данных

Номер блока

(формата)Содержание

Номерсубкадра

в кадре

Номер страницы

в суперкадре

1Временные поправки,

поправки для двухчастотной ионосферной коррекции

1 -

2 Эфемериды 2 -

3 Эфемериды 3 -

4 Альманах 5 1-24

5Признаки

работоспособности НКА5 25

6 Резервное сообщение 4 1,6,11 ,16&21

7 Резервное сообщение 412, 19, 20, 22,

23&24

8Параметры UTC

ионосферной модели4 18

9Признаки A/S и

работоспособности НКА4 25

10 Служебное сообщение 4 13

11 Резервное сообщение 4 14, 15&17

5

Структура первых двух

слов подкадра

6

Би

това

я

по

сле

до

вате

льн

ос

ть

Точная оценка

частоты и фазы

Структура

разрабатываемых средств

Коррелятор

ФАПЧ

Демодулятор

PRN

Грубая оценка

частоты и фазы

7

Структура

разрабатываемых средств

С/А

Х

Х

~

Х

Х ~~~

~~~

Выделение

границ битов

I

Q

Биты

От коррелятора

И ФАПЧ

От коррелятораИ ФАПЧ

Cos(ωt)

Cos(ωt)

8

Структура фильтра FIR

),( )(0

inxcnyp

i

i

где

Р – порядок фильтра

х(n) – входной сигнал

y(n) – входной сигнал

– коэффициент фильтраiC

9

Структура фильтра FIR

10

Вычисление позиций битов

11

Данные в формате с

фиксированной точкой

С/А

Х

Х

~

Х

Х ~~~

~~~

Выделение

границ битов

I

Q

От коррелятора

И ФАПЧ

От коррелятораИ ФАПЧ

Cos(ωt)

Cos(ωt)

6

6

2

2

9

19

19

23

23

6

6

9

12

Взаимодействие модулей

13

Демодулятор

Потоки данных

Собственный

сгенерированный сигнал

Тестовый

сгенерированный сигнал

Захваченный

с платы сигнал

Данные о видимых спутниках

Данные о фазовой

автоматической подстройке частоты

Битовая

последовательность

14

Экономический материал

15

Результаты работы

• Произведен обзор систем спутникового позиционирования.

• Рассмотрены принципы определения координат системами

спутникового позиционирования.

• Рассмотрены принципы декодирования навигационного сигнала.

• Проанализированы факторы негативно влияющие на передачу

сигнала.

• Рассмотрена структура навигационного сообщения.

• Разработан программный модуль для демодуляции сигнала

NAVSTAR GPS, создающий на выходе битовую последовательность,

пригодную для дальнейшей обработки.

16

Выводы

Разработанное программное обеспечение позволяет :

• Генерировать тестовый сигнал

• Использовать внешний источник сигнала

• Визуализировать обрабатываемые данные

• Демодулировать сигнал GPS

• Выделять границы битов

• Строить битовую последовательность для дальнейшей

обработки

В разделе «Безопасность жизнедеятельности» произведены:

• Анализ воздействия электрического тока на пользователя

ПВЭМ

• Разработаны мероприятия, обеспечивающие

электробезопасность

• Проанализированы способы утилизации и переработки

кабелей

В «Организационно-экономическом» разделе реализовано:

• Планирование разработки ПС с построением графака

• Расчет сметы затрат на разработку ПС

17

Демонстрация

Запустить программный модуль

18

Демонстрация

Спасибо за внимание!

Вопроы?

19