卫星定位接收机原理?

234 2024-09-09 23:31

一、卫星定位接收机原理?

卫星定位原理理论上来说可分为单点定位,相对定位两种,简单来说就是使用时间同步、单程测距的原理来实现定位,也就是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。不过需要了解的是,卫星定位系统的基本原理是三球定位原理,通过测量卫星到自己的距离从而获得定位结果,所以测距是卫星导航定位系统中的基本技术。

用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量,然后再以该卫星为球心,以所测得的距离为半径,在空间画出3个球面,则该3个球面的相交点,就是用户的所在位置了。

二、卫星工作原理?

卫星的工作原理:卫星工作时地面的图像信号或者声音信号或者数据信号通过高频发射装置向与地球同步卫星发射卫星接收之后,通过信号放大和频率分配,再散发射向地球,地球上的卫星接收机通过卫星接收天线接收卫星信号,再通过分频把信号分离出来,再通过放大电路和终端设备显示或者广播等等。

三、rake接收机工作原理?

RAKE接收机是一种能分离多径信号并有效合并多径信号能量的最终接收机。

  RAKE接收技术是第三代CDMA移动通信系统中的一项重要技术。在CDMA移动通信系统中,由于信号带宽较宽,存在着复杂的多径无线电信号,通信受到多径衰落的影响。RAKE接收技术实际上是一种多径分集接收技术,可以在时间上分辨出细微的多径信号,对这些分辨出来的多径信号分别进行加权调整、使之复合成加强的信号。由于该接收机中横向滤波器具有类似于锯齿状的抽头,就像耙子一样,故称该接收机为RAKE接收机。

四、GPS接收机工作原理?

GPS接收机主要由 1、GPS接收机天线单元;2、GPS接收机主机单元;3、电源三部分组成。

接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存贮器及显示器组成。

1.GPS接收机天线

天线由接收机天线和前置放大器两部分所组成。天线的作用是将GPS卫星信号的极微弱的电磁波能转化为相应的电流,而前置放大器则是将GPS信号电流予以放大。为便于接收机对信号进行跟踪、处理和量测,对天线部分有以下要求:

——天线与前置放大器应密封一体,以保障其正常工作,减少信号损失;

——能够接收来自任何方向的卫星信号,不产生死角;

——有防护与屏蔽多路径疚的措施;

——天线的相位中心保持高度的稳定,并与其几何中心昼一致。

GPS接收机天线有下列几种类型:

(1)单板天线

这种天线结构简单、体积较小,需要安装在一块基板上,属单频天线。

(2)四螺旋形天线

四螺旋形天线是由四条金属管线绕制而成,底部有一块金属掏板。这种天线频带寒风,全圆极化性能好,可捕捉低高度角卫星。缺点是不能进行双频接收,抗震性差,常用作导航型接收机天线。

(3)微带天线

微带天线是在厚度为h(h≤λ)的介质板两边贴以金属片。一边为金属底板,一边做成矩形或圆形等规则形状。这种天线也称为贴片天线。微带天线的特点是高度低,重轻,结构简单并且坚固,易于制造;既可用于单频机,又可用于双频机。缺点是增益较低。目前大部分测地型天线都是微带天线。这种天线更适用于飞机、火箭等高速飞行物上。

(4)锥形天线

锥形天线是在介质锥体上,利用印刷电路技术在其上制成导电圆锥螺旋表面,也称盘旋螺线型天线。这种天线可以同进出在两个频率上工作。锥形天线的特点是增益好。但是由于其天线较高,并且在水平方向上不对称,天线相位中心与几何中心不完全一致。因此,在安置天线时要仔细定向并且要给于补偿。

GPS天线接收来自20000km高空的卫星信号很弱,信号电平只有-50~-180dB;输入功率信噪比为S/N=-30dB。即信号源淹没在噪声中。为了提高信号强度,一般在天线后端设有前置放大器。对于双频接收机设有两路前置放大器以养活带宽,控制外来信号干扰,也防止f1,f2信号干扰。大部分GPS天线都与前置放大器结合在一起,但也有些导航型接收机为减少天线重量、便于安置、避免雷电事故,而将天线和前置放大器分开。

2.接收机主机

(1)变频器及中频接收放大器

经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱,为了使接收机通道得到稳定的高增益,并且使L频段的射频信号变成低频信号,必须采用变频器。

(2)信号通道

信号通道是接收机的核心部分,GPS信号通道是硬软件结合的电路。不同类型的接收机其通道是不同的。

GPS信号通道的作用有三:搜索卫星,索引并跟踪卫星;对广播电文数据信号衽解扩,解调出广播电文;进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频移测量。图4-10为相关通道的电路原理图。

从卫星接收到的信号是扩频的调制信号,所以要经过解扩、解调才能得到导航电文。为了达到此目的,在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。

(3)存贮器

接收机内设有存贮器或存贮卡以存贮卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移。目前,GPS接收机都装有半导体存贮器(简称内存),接收机内存数据可以通过数据口传到微机上,以便进行数据处理和数据保存。在存贮器内还装有多种工作软件,如:自测试软件;卫星预报软件;导航电文解码软件;GPS单点定位软件等。

(4)微处理器

微处理器是GPS接收机工作的灵魂,GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的。其离要工作步骤为:

①接收机开机后首先对整个接收机工作善进行自检,并测定、校正、存贮各通道的时延值。

②接收机对卫星进行搜索捕捉卫星。当捕捉到卫星后即对信号进行牵引和跟踪,并将基准信号译码得到GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连同星历一起计算测站的三维坐标,并按预置位置更新率计算新的位置。

③根据机内存贮的卫星历书和测站近似位置,计算所有在轨卫星卫星升降时间、方位和高度角。

④根据预先设置的航路点坐标和单点定位测站位置计算导航的参数航偏距、航偏角、航行速度等。

⑤接收用户输入信号,如:测站名,测站号,作业员姓名,天线高,气象参数等。

(5)显示器

GPS接收机都有液晶显示屏以提供GPS接收机工作信息。并配有一个控制键盘。用户可通过键盘控制接收机工作,对于导航接收机,有的还配有大显示屏,在屏幕上直接显示导航的信息甚至显示数字地图。

3.电源

GPS接收机电源有两种,一种为内电源,一般采用锂电池,主要用于RAM存贮器供电,以防止数据丢失。另一种为外接电源,这种电源常用可充电的12V直流镉镍电池组,或采用汽车电瓶。当用交流电时,要经过稳压电源或专用电流交换器。

综上所述,接收机的主要任务是:当GPS卫星在用户视界升起时,接收机能够捕获到按一不定期卫星高度截止角所选择的待测卫星,并能够跟踪这些卫星的运行;对所接收到的GPS信号,具有变换、放大和处理的功能,以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。GPS信号接收机不仅需要功能较强有力的机内软件,而且需要一个多功能的GPS数据测后处理软件包。接收机加处理软件包,才是完整的GPS信号用户设备。

五、dbf接收机工作原理?

  在DBF阵列中,接收信号在单元级进行检测和数字化,然后由数字处理器形成波束.这种方法保存了各个阵列信号所包含的全部信息,加上数字处理的灵活性,可获得超出普通阵列天线的性能.它的显著特点是可方便的获得超分辨和低副瓣的性能,实现波束扫描、自校准和自适应波束形成等.

六、信标接收机工作原理?

工作原理是采用射频变频电路对天线接收的信标信号进行下变频得到合适的中频信号,然后进行信号处理,解调天线对准偏移误差并提供给天线伺服单元,指挥伺服系统使天线对准卫星。

按照跟踪原理,自动跟踪又可分为步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪三种类型,无论使用哪种跟踪方式,信标接收机都是不可或缺的关键模块。

七、中九户户通接收机开关电源工作原理?

开关电源是通过取样放大器来控制开关管的脉冲宽度使输出电压保持不变。

八、卫星的工作原理?

卫星就是个高空发射接收中继站!由太阳能电池供电! 卫星所担负的任务不同!所包含的功能作用也不同!以通信来说:它和地面通信中继站的工作任务是一样的!就是它站的高且和地球运转同步而已!

九、开关电源工作原理图

开关电源工作原理图

在电子产品中,开关电源是一种常见的电源供应方式。它具有高效率、小体积和稳定输出的优点,因此被广泛应用于各种电子设备中。

开关电源的基本原理

开关电源工作原理图的关键是使用开关器件(如MOSFET)来控制电源输入电压的开关状态。

当开关器件关闭时,电源输入电压经过变压器步进变压和整流滤波后,通过输出电容器输出稳定的直流电压。

当开关器件打开时,电源输入电压被切断,变压器中的磁能转化为电能并储存在输出电容器中。

通过不断地开关和关闭开关器件,开关电源可以实现高频率的转换,从而提供稳定的输出电压。

开关电源工作原理图的组成部分

开关电源工作原理图通常由以下几个主要部分组成:

  1. 输入电路:输入电路主要包括滤波器和变压器。滤波器通过滤除电源输入中的高频噪声,确保输入电压的平稳和稳定。变压器用于将输入电压进行适当的步进变压,以匹配开关电源的输出要求。
  2. 开关器件:开关器件一般使用MOSFET。当控制信号施加到MOSFET的栅极时,可以控制MOSFET的开关状态,从而实现输入电压的切断或通过。
  3. 控制电路:控制电路负责生成控制信号,将其施加到开关器件的栅极上。控制信号的频率和占空比决定了开关器件的开关速度和工作比例。
  4. 输出电路:输出电路由输出滤波器和输出负载组成。输出滤波器主要用于去除开关电源输出中的高频噪声,以获得干净的输出电压。输出负载则是对开关电源输出的电流需求。

开关电源的工作特点

开关电源工作原理图决定了其具有以下几个重要的工作特点:

  1. 高效率:相比传统的线性电源,开关电源的转换效率更高。这是因为开关电源在转换过程中,将输入电能以高频率的形式转化为输出电能,减少能量的损耗。
  2. 小体积:开关电源利用高频转换技术,可以在较小的体积内提供相同或更高功率的输出。这使得开关电源非常适合应用于便携式电子设备和高密度集成电路中。
  3. 稳定输出:开关电源通过反馈控制回路来保持输出电压的稳定性。当负载变化时,反馈控制回路会自动对输出电压进行调整,以保持其稳定。
  4. 可调性:开关电源的控制电路可以实现对输出电压和输出电流的调节。这使得开关电源在不同应用场景下具有更好的灵活性和适应性。

开关电源的应用领域

开关电源工作原理图的优点决定了它在各个领域的广泛应用。

通信设备:开关电源广泛应用于通信设备,如基站、光纤通信设备和卫星通信设备。其高效率和稳定输出能力可确保通信设备在不同工作条件下的可靠性。

计算机和服务器:开关电源是计算机和服务器中常见的电源供应方式。小体积和稳定输出是其在这些设备中的重要优势。

工业自动化:工业自动化领域对电源的要求较高,而开关电源能够提供高效率和可靠性的电源供应。因此,开关电源在工业自动化设备中得到广泛应用。

医疗设备:开关电源在医疗设备中起到稳定供电的作用,保证医疗设备的正常运行。小体积和可调性使得开关电源能够适应不同医疗设备的需求。

家用电器:如今的家用电器越来越智能化,对电源的要求也越来越高。开关电源在家用电器中能够提供稳定、高效的电源供应。

总结

开关电源工作原理图使其成为现代电子设备中最常见的电源供应方式之一。其高效率、小体积和稳定输出的特点使其在各个领域都得到广泛应用。

随着科技的不断进步,开关电源的技术也在不断发展。更高的转换效率、更小的体积和更稳定的输出将成为未来开关电源发展的方向,以适应日益复杂和多样化的电子设备需求。

十、GNSS接收机的工作原理?

原理是接收机一般由市电供电,由接收天线接收到发射机发出的无线电波,经过内部电路的处理,提取出音频信号,并通过输出信号线送到扩声系统中,完成音频信号的无线传输

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