三頻信標(biāo)接收機(jī)軟件系統(tǒng)研制及應(yīng)用.pdf

1、在無線通信日益發(fā)展的今天，電離層是影響通信傳輸和效率的關(guān)鍵問題之一，研究電離層的結(jié)構(gòu)變化和物理機(jī)制是無線通信和大氣科學(xué)中的一個(gè)重要課題。歷史觀測(cè)表明地震發(fā)生時(shí)電離層會(huì)有一定的擾動(dòng)現(xiàn)象，建立電離層信息系統(tǒng)用于研究電離層擾動(dòng)和地震發(fā)生的關(guān)系是當(dāng)前電離層研究的一個(gè)方向?？傠娮雍浚?Total Electron Content，簡(jiǎn)稱TEC）是電離層探測(cè)的重要參量，也是電離層層析成像技術(shù)（Computer Ionospheric Tomogra

2、pyh，簡(jiǎn)稱CIT）的重要輸入?yún)⒘浚捎萌l信標(biāo)接收機(jī)接收衛(wèi)星發(fā)射的三個(gè)頻率的信號(hào)（150MHz，400MHz，1066.67MHz），經(jīng)接收機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件處理，反演得到TEC。
　　三頻信標(biāo)接收機(jī)由硬件部分和軟件部分組成，軟件部分運(yùn)行在系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上，是整個(gè)三頻信標(biāo)接收機(jī)的核心部分，負(fù)責(zé)下載衛(wèi)星軌道根數(shù)、編制計(jì)算觀測(cè)計(jì)劃和控制數(shù)字采集接收的衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行多普勒信號(hào)提取和重建電離層TEC等參數(shù)。
　　主要研

3、究?jī)?nèi)容如下：
　　1、介紹電離層研究的重要意義，國(guó)內(nèi)外電離層探測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展，指出三頻信標(biāo)接收機(jī)是探測(cè)電離層電子含量等參數(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，提出三頻信標(biāo)接收機(jī)研制的需求。簡(jiǎn)單介紹了三頻信號(hào)儀，分析研究三頻信標(biāo)接收機(jī)系統(tǒng)各部分的組成和性能指標(biāo)。三頻信標(biāo)接收機(jī)軟件系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的核心部分，依據(jù)三頻信標(biāo)接收機(jī)整體的需求進(jìn)行研制。
　　2、分析研究電離層電子含量（TEC）的算法，通過對(duì)用于電離層電子含量（TEC）測(cè)量的兩種常用方法（雙頻

4、差分相位法和雙頻差分時(shí)延法）進(jìn)行分析比較，得出雙頻差分相位法計(jì)算相對(duì)TEC精度更高，選用差分相位法作為軟件實(shí)現(xiàn)測(cè)量TEC的核心算法。
　　3、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。軟件使用python語(yǔ)言編程，根據(jù)接收機(jī)軟件系統(tǒng)的功能需求，將軟件系統(tǒng)分為四個(gè)部分：運(yùn)行控制程序、軌道預(yù)報(bào)程序、數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)分析程序。對(duì)每個(gè)部分的算法和流程、輸入輸出文件、軟件實(shí)現(xiàn)流程和軟件使用說明進(jìn)行詳細(xì)介紹分析。
　　4、對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試。將設(shè)備放置于實(shí)際接收信