A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach

گیرنده‌های ناوبری ماهواره‌ای برای دریافت، پردازش و رمزگشایی سیگنال‌های ناوبری مبتنی بر فضا، مانند سیگنال‌هایی که توسط مجموعه GPS ماهواره‌ها ارائه می‌شوند، استفاده می‌شوند. نیاز فزاینده ای به یک پلت فرم باز یکپارچه وجود دارد که توسعه و طراحی گیرنده پیشرفته و همچنین روش های تست مقرون به صرفه را برای برنامه های مختلف امکان پذیر می کند. این کتاب اکتشاف عملی فن‌آوری‌های جدید را در این زمینه به سرعت در حال رشد ارائه می‌کند.
یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد کار، رویکرد تعاملی مورد استفاده است که به خوانندگان این امکان را می‌دهد تا گیرنده‌های سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) خود را بسازند. برای ساخت چنین گیرنده ای قابل تنظیم مجدد با طیف وسیعی از کاربردها، نویسندگان معماری گیرنده را بر اساس تکنیک های رادیویی تعریف شده با نرم افزار (SDR) مورد بحث قرار می دهند. این ارائه به سبکی سیستماتیک و کاربرپسند باز می شود و از اصول اولیه تا تحقیقات پیشرفته پیش می رود.
ویژگی ها و موضوعات اضافی عبارتند از:
* ارائه ساختارهای سیگنال پایه مورد استفاده در GPS و Galileo، ناوبری ماهواره ای اروپا سیستم
* طراحی و پیاده سازی مولد سیگنال GPS
* ارائه و تحلیل روشهای مختلف دریافت سیگنال-جستجوی سریال. جستجوی فضای فرکانس موازی؛ و جستجوی فاز با کد موازی - و همچنین ردیابی کد / حامل و رمزگشایی داده های ناوبری
* یک گیرنده نرم افزار GPS کامل که با استفاده از کد MATLAB و همچنین رکوردهای سیگنال GPS و GIOVE-A پیاده سازی شده است - به خوانندگان اجازه می دهد پارامترهای مختلف را تغییر دهند و بلافاصله اثرات آنها را ببینید
* تمرین های مبتنی بر MATLAB
* روشی عملی برای آزمایش مواد پوشش داده شده در کتاب: تجهیزات سخت افزاری تکمیلی جلویی — که می توانید در http://ccar.colorado.edu خریداری کنید /gnss—خوانندگانی را که روی یک سیستم Windows یا LINUX کار می‌کنند قادر می‌سازد تا داده‌های دنیای واقعی را با تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به سیگنال‌های دیجیتال تولید کنند
* مطالب دوره تکمیلی برای مربیان موجود در http://gps.aau.dk/softgps
* کتابشناسی نتایج اخیر و نمایه جامع
این کتاب برای ریاضیدانان کاربردی، مهندسین برق، زمین شناسان و دانشجویان فارغ التحصیل طراحی شده است. ممکن است به عنوان یک کتاب درسی در دوره‌های مختلف فناوری GPS و پردازش سیگنال یا به‌عنوان مرجع خودآموز برای هر کسی که با گیرنده‌های ناوبری ماهواره‌ای کار می‌کند، استفاده شود.

Satellite navigation receivers are used to receive, process, and decode space-based navigation signals, such as those provided by the GPS constellation of satellites. There is an increasing need for a unified open platform that will enable enhanced receiver development and design, as well as cost-effective testing procedures for various applications. This book provide hands-on exploration of new technologies in this rapidly growing field.
One of the unique features of the work is the interactive approach used, giving readers the ability to construct their own Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receivers. To construct such a reconfigurable receiver with a wide range of applications, the authors discuss receiver architecture based on software-defined radio (SDR) techniques. The presentation unfolds in a systematic, user-friendly style and goes from the basics to cutting-edge research.
Additional features and topics include:
* Presentation of basic signal structures used in GPS and Galileo, the European satellite navigation system
* Design and implementation of a GPS signal generator
* Presentation and analysis of different methods of signal acquisition—serial search; parallel-frequency space search; and parallel-code phase search—as well as code/carrier tracking and navigation data decoding
* A complete GPS software receiver implemented using MATLAB code as well as GPS and GIOVE-A signal records—allowing readers to change various parameters and immediately see their effects
* MATLAB-based exercises
* A hands-on method of testing the material covered in the book: supplementary front-end hardware equipment—which may be purchased at http://ccar.colorado.edu/gnss—enables readers working on a Windows or LINUX system to generate real-world data by converting analog signals to digital signals
* Supplementary course material for instructors available at http://gps.aau.dk/softgps
* Bibliography of recent results and comprehensive index
The book is aimed at applied mathematicians, electrical engineers, geodesists, and graduate students. It may be used as a textbook in various GPS technology and signal processing courses, or as a self-study reference for anyone working with satellite navigation receivers.