GNSS反射信号数据处理软件设计

【摘要】近年来的研究证明，基于全球卫星导航系统反射信号（GlobalNavigationSatelliteSystemReflectometry,GNSS-R）可应用于遥感应用，它具有无需发射机、大量信号源等特点。目前，对GNSS反射信号处理系统的研制大多集中在硬件方面，而软件系统具有模块性强，灵活性强等优势。因此，研究GNSS反射信号数据处理软件是非常有意义的。本课题是在XXX项目的支持下完成的。在分析GNSS-R国内外发展现状及发展趋势上，根据本项目需求，本文提出了大环境下通用的GNSS反射信号数据处理软件设计方案。在设计时依据GPS\BD信号的特性、导航卫星反射理论和反射信号特性，并根据GNSS-R遥感应用的需求，充分采用了模块化以及自顶向下的设计思想，将软件设计分成各个功能模块，按照每个功能模块与硬件设备要求匹配的情况下进行了设计与调试。本文设计的反射信号处理软件以RS232串口和USB为数据通信接口对导航定位数据、原始数据和相关值进行采集和存储，并实现对数据实时和回放处理及对导航数据进行解析，显示接收机和卫星信息从而控制硬件接收机的选星工作，通过串口配置命令控制硬件接收机通过USB接口对数据采集工作，以及根据探测海面风场、海面有效波高模型和算法的前提下对实际数据进行处理，对于GNSS反射信号属于微弱信号，本文采用了相干积分和非相干积分组合的方法来提高信号的信噪比，并利用BD反射信号相关时间计算海面风场和利用GPS反射信号相关时间计算海面有效波高，利用相关时间计算海面风场一种新型的计算方式，本文进行反演的数据均是在岸基条件下采集获得的。通过实际数据验证，结果表明本文所设计的软件能够快速的对数据进行处理和结果显示，并实现了任务监控，数据采集和海面反演结果的显示功能界面。以VisualStudio2008作为主要开发平台，基于MFC进行了系统框架的搭建，Matlab软件作为辅助绘图分析工具，采用C++语言开发实现了软件系统的各个模块及反演所用模型算法。该软件对安装有windows操作系统的PC机均可使用。软件要求各种功能可以灵活设置，内容全面，易于扩展，易于移植。
【作者】李春杰；
【导师】郭涛；
【作者基本信息】中北大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】导航卫星系统；反射信号；数据处理；反演；软件实现；

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