|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Práce se zabývá principem satelitní navigace. Přibližuje problematiku určení polohy a nadmořské výšky na povrchu Země. Obsahuje rozbor navigačních zpráv a způsob zpracování navigačních signálů v GPS přijímačích. Dále jsou popsány návrh a realizace emulátoru navigačního signálu systému GPS v prostředí Matlab. Ten slouží kegenerování kompletních navigačních zpráv, které je možné vysílat pomocí univerzálního softwarového rádia. V poslední části práce je proveden rozbor těchto signálů zachycených pomocí druhého softwarového rádia.
Základním datový
signál obsahující takzvané navigační zprávy. Generátor C/A kódu
. Vyšší přesnosti dosahuje P-kód (Precision), ten však
šifrován Y-kód, který určen jen pro autorizované uživatele.
Posloupnost C/A kódu dlouhá 1023 bitů, jde Goldův kód bitovou rychlostí
1,023 Mb/s. Při spuštění
je inicializační vektor obou generátorů 1111111111. Signál navigační zprávy se
binárně sčítá (modulo-2) dálkoměrným kódem. Signály vysílané družicí
Signál vysílaný družicí kombinací několika dílčích signálů. Generátory nesmějí nikdy dostat
1
+
+
+
2 10
1 10
9
9
S1 S2
Výběr PRN
Generátor G1
Generátor G2
+
Nastavení
vše ‘1‘
Clock
1,023
MBPS
G1
G2
Goldova
posloupnost
(C/A kód)
Obr. přijímači dekódován slouží určení
polohy družic. Takto vznikne dálkoměrný signál, který lze popsat vztahem [9]:
sin t (1. přijímači slouží nejenom určení
pseudovzdálenosti, ale rozpoznání konkrétní družice. Výsledný signál moduluje pomocí
BPSK nosnou vlnu. GPS systém používá dva typy
dálkoměrných kódů.8
1.3. Přenosová rychlost tohoto signálu bit/s. Generátor C/A kódu zobrazen obrázku Goldova posloupnost se
vytváří součtem dvou nezávislých pseudonáhodných kódu G2.
Dálkoměrný kód pseudonáhodná posloupnost bitů (PRN Pseudo Random
Noise), jedinečná pro každou družici. Ten slouží pro určení
pseudovzdálenosti mezi přijímačem družicí. Prvním takzvaný hrubý kód označený C/A (Coarse Acquisition),
určený pro méně přesné měření.8)
Oba registry jsou řízeny hodinovým signálem frekvenci 1,023 MHz.7)
kde c(t) dálkoměrný kód, D(t) navigační zpráva kmitočet nosné vlny. Oba jsou
generovány posuvným registrem délce bitů, jejich délka tak dána vztahem:
10
1 1023k
G (1
