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1、太原理工大学毕业设计（论文）任务书第1页毕业设计（论文）题目：基于北斗卫星无源定位方法研究毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：1、 毕业设计论文要求主要分为以下几部分： （1）题目；简短，明确，有概括性，字数适当。 （2）摘要；以浓缩的形式概括课题内容，中文摘要300字左右，英文摘要与中文对应。（3）关键词；表述主题内容的单词或术语，一般不超过六个。（4）目录；论文各组成部分的小标题，简明扼要，层次清晰。（5）正文；包括前言和主题两部分。（6）参考文献；20篇以上，按照规定格式附于文末。（7）致谢。对指导你毕设的导师及帮助你的人进行感谢，字数适中，言辞诚恳。第2页 毕业设计（论文）主要内容
2、：1通过查阅资料，熟悉北斗卫星无源定位基本原理；2分析载波跟踪环原理及应用，并设计数字载波跟踪环；3学习PN码的捕获和跟踪方式，分析研究用滑动相关法实现对卫星信号的捕获和跟踪；4分析不同坐标转换关系； 5研究利用两颗北斗导航卫星及一颗北斗备份卫星实现三星无源定位算法； 6科斯塔斯（Costas）环是用来解调抑制载波的双边带调幅信号的，也是二相或四相相移键控信号解调的专用环路。主要作用是对扩频信号进行载波与跟踪。7使用MATLAB对数字科斯塔斯环载波跟踪方法的精度验证进行仿真；8对仿真结果进行分析；9编写毕设任务说明书；10、翻译外文资料一篇。学生应交出的设计文件（论文）：1、 毕设任务说明书；
3、2、 论文正文； 3、 参考文献资料；4、 外文翻译稿一篇；5、 答辩提问问题及正确答案。第3页主要参考文献（资料）： 1.戴邵武,马长里，廖剑. 北斗一代_导航定位系统分析与研究. 计算机与数字工程. 2010,03.2.薛鸿印，李景森. 北斗无源定位技术. 现代防御技术，2005.8. 3.徐长雷，蔡德林，刘晓琴. 基于软件无线电的载波跟踪环研究及仿真. 通信技术，2007，（11）：113-115. 4.白木，周洁. 扩频通信的原理_工作方式_特点和应用. 电力系统通信. 2002,05.5.张常云. 三星定位原理研究. 航空学报，2001.3.6.唐泽鹏，宋威. MATLAB在通信中的
4、仿真应用. 仿真技术. 2001,11. 7.童成意. 扩频通信技术应用研究. 湘潭师范学院学报（自然科学版）. 2003,06. 8.胡建萍，张欣舒. 数字锁相技术的研究与实现. 通信电源技术. 2011,05. 9.徐长雷，蔡德林，刘晓琴. 基于软件无线电的载波跟踪环研究及仿真. 通信技术，2007，（11）：113-115. 10.王丹志，李署坚. 高动态解扩接收机的载波跟踪与数据解调【J】.无线电通信技术.2001,27（4）. 专业班级 测控1002班 学生 梁学峰 要求设计（论文）工作起止日期 指导教师签字 日期 教研室主任审查签字 日期 系主任批准签字 日期 基于北斗卫星无源定位
5、技术研究摘 要北斗卫星导航定位系统是我国自主研发的卫星导航定位系统，为我国军用和民用用户设计提供定位和精密授时服务，具有完全的独立自主性。 北斗无源定位技术是利用空中的三颗北斗一号卫星来实现定位功能的一门高新技术。目前，利用我国北斗卫星导航系统作为外辐射源的无源定位技术研究很少。鉴于北斗卫星导航系统是我国自主开发的，使用时安全性将大大提高，研究基于北斗卫星的无源定位技术将更具有现实意义和实用价值。 本文在分析扩频通信系统原理的基础上，对直接序列扩频系统、m序列进行分析研究，设计出一种基于数字Costas环的载波跟踪方法，并着重分析了Costas环各个组成部分的功能及实现方法；接着分析研究了滑动
6、相关捕获伪随机码的算法和非相干双DLL扩频码跟踪算法。设计了Costas 环、串并结合捕获环路和非相干双DLL扩频码跟踪环路。通过MATLAB仿真验证了Costas环设计的正确性与可行性。 最后，论文研究了空间直角坐标系与大地地理坐标系的转换关系，通过两颗北斗导航卫星及一颗备份卫星得到三个伪距方程及气压计得到的高程信息组成四个无源定位解算方程即可解算出接收机的位置信息。 关键词：卫星导航；直接序列扩频系统；载波跟踪 ；无源定位；Based On Beidou Passive Positioning Method ResearchAbstractBeidou satellite navigati
7、on and positioning system is Chinas own research and development, with full independence and provides Chinas military and civilian users with precise positioning and time service. Beidou passive positioning technology is the use of three air Beidou satellite positioning function to achieve a high-te
8、ch. Currently, the use of the Beidou satellite navigation system as a passive positioning Institute of Technology Illuminators units rarely. Given the Beidou satellite navigation system is Chinas own development, the use of safety will be greatly enhanced. Based on passive Beidou satellite positioni
9、ng technology will be of practical significance and practical value. Based on the analysis of the principles of spread spectrum communication system and the direct sequence spread spectrum system, m sequence, a carrier tracking method based on digital Costas loop is given. The function and achieveme
10、nt of every component of Costas loop are analyzed. And the analysis of a sliding related catch algorithm of pseudo-random and an incoherent dual- DLL spread spectrum code tracking algorithm code are made. Verify the correctness and feasibility of Costas loop design by MATLAB simulation. Finally, the
11、 conversion relations between the Space Cartesian coordinate system and the earths geographic coordinate system are analyzed in this paper, the location information of receiver can be calculated by the four passive positioning solving equations composed by three pseudo-range equations that can be ga
12、ined by using two Beidou navigation satellites and a backup satellite and the elevation information gained from barometer. Key words: Navigation；Passive positioning；Carrier wave tracking； Direct sequence spread spectrum sy目 录摘 要IVAbstractV第一章 绪论11.1 课题的研究背景及意义11.2 无源定位的国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研
13、究现状21.3 课题研究内容及本文章节安排3第二章 北斗卫星导航原理42.1 北斗卫星信号42.2 北斗一号有源定位原理52.3 北斗一号无源定位原理62.4 本章小结8第三章 数字载波跟踪环设计93.1 基带解调与载波同步93.1.1 锁相环解调器原理93.1.2 平方环解调器103.1.3 科斯塔斯环解调器103.2 数字科斯塔斯环设计与实现123.2.1 数字科斯塔斯环详细设计123.3 本章小结15第四章 扩频码序列的捕获及跟踪164.1 扩频通信基本理论164.1.1 扩频通信理论基础164.1.2 扩频通信系统的分类174.1.3 扩频通信系统的主要优点174.2 伪随机编码的基本
14、理论184.2.1 m序列194.2.2 Gold序列234.3 扩频码的同步捕获244.3.1 匹配滤波器法254.3.2 滑动相关法274.4 数字延迟锁定跟踪环294.4.1 DLL基本原理294.4.2 数字非相干双DLL跟踪算法304.5 本章小结32第五章 北斗三星无源定位算法及相关仿真335.1 坐标系转换算法335.2 北斗无源定位算法实现365.3 科斯塔斯环的MATLA仿真结果与分析405.4 本章小结43第六章 结论与展望446.1 论文工作总结446.2 展望44参考文献45致 谢47英文原文48英文翻译57VII第一章 绪论 1.1 课题的研究背景及意义 目前，世界上主要的导航系统有美国的GPS导航系统、欧洲的GALIEO导航系统、俄罗斯的GLONASS、以及我国的北斗卫星导航系统。在以上四大导航卫星系统中，前三个都是国外的导航系统，只有北斗卫星导航定位系统是我国自己的导航系统，在实际的使用中，利用我国的卫星导航
