|
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.
dat jsou uloženy navigační zprávy
GPS družic binární podobě 50bps_hex_SVN-.33
3.dat, kterém uložen GPS navigační
signál délce 12,5 minuty. Tato délka odpovídá celé kompletní navigační zprávě, tedy
všem stránkám. Druhým parametrem čas, pro který mají být
zprávy generovány.
Nadmořská výška zadána metrech.
Blokové schéma programu znázorněno obrázku 22. Výstupem signál 4
zvolených družic vzorkovací frekvencí MS/s.Generování GPS signálu prostředí Matlab
Program pro vytvoření GPS signálu skládá těchto hlavních funkcí:
stažení dat serveru celestrak. Pro spuštění
programu třeba počítač připojením internetu (stažení dat oběžných drahách
družic), minimálně RAM pamětí alespoň volného místa pevném
disku. Pro
zeměpisnou šířku platí, kladné hodnoty odpovídají severní šířce záporné jižní šířce. Původní záměr generovat signál
v reálném čase, nebyl realizován důvodu vysoké výpočetní náročnosti.
U délky jsou kladné hodnoty pro východní délku záporné pro západní délku.
. souborech 50bps_bin_SVN-.m.
Spuštění programu provádí souboru main. Program byl vytvořen verzi Matlabu R2011b. starších verzích nemusí být
funkční.
Po spuštění program vytvoří soubor signal. Zde zadají parametry pro
generovaný signál.com (funkce download),
generování dat pro navigační zprávy (funkce gen50bps_data),
vytvoření navigačních zpráv (funkce navigacni_zprava),
predikce polohy družic (funkce predikce),
výběr čtyř vhodných družic (funkce vyber),
určení časového zpoždění signálů mezi družicemi GPS přijímačem výpočet
Dopplerova posunu (funkce zpozdeni),
generování Goldovy posloupnosti (funkce CACodeGen),
rozprostření navigačních zpráv Goldovými posloupnostmi (funkce signal_gen)
zpoždění signálů jednotlivých družic Dopplerův posun (funkce signal_gen),
součet signálů družic (funkce signal_gen).
Mimo funkce popsané výše, součástí programu několik menších funkcí, které
nejsou blokovém schématu znázorněny:
bin2hex přepočet binární hexadecimální soustavy,
geo2xyz přepočet geodetických souřadnic kartézské souřadnice,
GPStime_convert výpočet GPS času čísla GPS týdne,
Keplers_equation řešení Keplerovy rovnice,
parita generování paritních bitů,
ulozeni uložení vygenerovaných navigačních zpráv,
zobrazeni vykreslení polohy družic oběžných drah.txt hexadecimálním tvaru. Poloha přijímače zadá geodetických souřadnicích
