新書推薦：
《
无法忍受谎言的人：一个调查记者的三十年
》
售價：NT$
290.0
《
战争社会学专论
》
售價：NT$
540.0
《
剑桥意大利戏剧史（剑桥世界戏剧史译丛）
》
售價：NT$
740.0
《
教育何用：重估教育的价值
》
售價：NT$
299.0
《
理想城市：环境与诗性
》
售價：NT$
390.0
《
大模型推荐系统：算法原理、代码实战与案例分析
》
售價：NT$
445.0
《
逆风翻盘 危机时代的亿万赢家 在充满危机与风险的世界里，学会与之共舞并找到致富与生存之道
》
售價：NT$
625.0
《
工业互联网导论
》
售價：NT$
445.0
|
| 內容簡介： |
|
本书系统、透彻地阐述了GPS及其接收机设计的各项相关内容，包括GPS信号结构、时空坐标系、测量值、定位原理、卡尔曼滤波、接收机的射频前端、信号捕获和信号跟踪。此外，本书还介绍了差分精密定位、GPS与惯性导航的组合和地图匹配三方面GPS应用技术，并对多路径、电磁干扰、互相关干扰、高灵敏度GPS、辅助GPS等关键课题做了论述。本书理论分析清晰，实用性强，并且内容力求反映近些年来出现的GPS*技术和成果。
|
| 關於作者： |
|
谢钢清华大学电工程系学士，波士顿大学电子与计算机工程硕士，斯坦福大学电气工程博士。摩托罗拉等多家高科技公司资深高级工程师，主要从事GPS接收机的研究与开发工作。
|
| 目錄：
|
目录
第1章导引1
1.1GPS的起源1
1.2GPS的组成概况2
1.2.1空间星座部分3
1.2.2地面监控部分5
1.2.3用户设备部分6
1.3GPS提供的服务和限制8
1.4各国卫星导航系统的概况9
1.5GPS的性能指标11
1.6GPS的应用13
参考文献13
第2章GPS信号及其导航电文16
2.1载波16
2.2伪码17
2.2.1二进制数随机序列17
2.2.2m序列18
2.2.3金码22
2.2.4CA码24
2.2.5P码27
2.3数据码28
2.4GPS信号结构28
2.5导航电文32
2.5.1导航电文的格式33
2.5.2遥测字33
2.5.3交接字34
2.5.4第一数据块35
2.5.5第二数据块36
2.5.6第三数据块37
2.6GPS现代化计划38
参考文献40
第3章GPS卫星轨道的理论和计算42
3.1空间坐标系42
3.1.1惯性坐标系42
3.1.2地球坐标系43
3.1.3WGS-84坐标系46
3.1.4直角坐标系间的旋转变换47
3.1.5站心坐标系48
3.2时间系统50
3.2.1世界时和原子时50
3.2.2GPS时间51
3.2.3晶体振荡器52
3.2.4GPS与相对论54
3.3GPS卫星轨道的理论55
3.3.1卫星的无摄运行轨道55
3.3.2开普勒轨道参数57
3.3.3卫星星历和历书参数59
3.4卫星空间位置的计算61
3.5卫星运行速度的计算63
3.6卫星轨道的插值计算65
参考文献67
第4章GPS测量及其误差69
4.1伪距测量值69
4.1.1伪距的概念69
4.1.2伪距与测距码相位71
4.2载波相位测量值72
4.2.1载波相位的概念72
4.2.2多普勒频移与积分多普勒74
4.2.3伪距与载波相位的对比77
4.3测量误差78
4.3.1卫星时钟误差78
4.3.2卫星星历误差79
4.3.3电离层延时80
4.3.4对流层延时85
4.3.5多路径87
4.3.6接收机噪声89
4.4差分GPS的原理90
4.5伪距与载波相位的组合92
4.5.1载波相位平滑伪距92
4.5.2整周模糊度估算94
参考文献94
第5章GPS定位原理与精度分析96
5.1牛顿迭代及其线性化方法96
5.2最小二乘法98
5.3伪距定位100
5.3.1伪距定位原理101
5.3.2伪距定位算法103
5.3.3二维定位及其辅助方程106
5.4定位精度分析108
5.4.1定位误差的方差分析108
5.4.2精度因子110
5.4.3卫星几何分布113
5.4.4伪卫星116
5.5接收机自主正直性监测116
5.5.1正直性监测的概念117
5.5.2伪距残余检测法118
5.5.3最小平方残余法119
5.5.4最大解分离法120
5.6多普勒定速120
5.7定时、授时与校频122
参考文献123
第6章卡尔曼滤波及其应用127
6.1滤波的意义127
6.2?-? 滤波128
6.3卡尔曼滤波129
6.3.1滤波模型130
6.3.2滤波算法131
6.3.3举例与讨论134
6.3.4滤波数值计算138
6.3.5非线性滤波141
6.4系统模型的建立143
6.4.1连续时间系统的建模143
6.4.2离散时间系统的建模146
6.5GPS定位的卡尔曼滤波算法147
6.5.1接收机时钟模型148
6.5.2用户运动模型149
6.5.3卡尔曼滤波定位算法151
6.6其他滤波技术152
参考文献153
第7章差分定位和精密定位156
7.1差分定位156
7.1.1差分的种类156
7.1.2差分校正量158
7.1.3局域差分系统161
7.1.4广域差分系统163
7.2精密定位系统166
7.2.1单差166
7.2.2双差169
7.2.3三差171
7.2.4相对定位的根本问题172
7.3多频测量值的组合174
7.3.1线性组合174
7.3.2窄巷、宽巷和超宽巷组合177
7.4整周模糊度的求解技术179
7.4.1交换天线位置180
7.4.2几何多样性181
7.4.3利用伪距的取整估算法181
7.4.4LAMBDA算法183
7.4.5逐级模糊度确定法186
参考文献188
第8章GPS与航位推测系统的组合192
8.1惯性导航系统192
8.1.1惯性传感器的种类192
8.1.2惯性导航的分类194
8.1.3惯性导航的基本原理194
8.1.4惯性传感测量误差195
8.2航位推测系统196
8.2.1航位推测的基本原理196
8.2.2ABS车轮转速传感器197
8.3组合的意义201
8.4组合的工具202
8.4.1互补型滤波器202
8.4.2分散卡尔曼滤波203
8.5组合的方式204
8.5.1松性组合204
8.5.2紧性组合205
8.5.3深性组合206
参考文献207
第9章地图匹配210
9.1地图匹配的意义210
9.2电子地图211
9.2.1UTM投影系统211
9.2.2数字高程模型212
9.2.3道路网数据库213
9.3地图匹配算法综述214
9.4几何匹配算法217
9.4.1点-点匹配法218
9.4.2点-线匹配法218
9.4.3线-线匹配法219
9.4.4改良型几何匹配算法220
9.5概率匹配算法223
9.6紧性组合匹配算法225
9.7综合匹配算法226
9.7.1加权法227
9.7.2D-S理论227
9.7.3模糊推理230
9.8匹配路段上的位置点匹配231
参考文献233
第10章GPS接收机及其射频前端236
10.1GPS接收机的概况237
10.2接收天线241
10.2.1自由空间传播公式241
10.2.2信噪比和载噪比244
10.2.3串联器件的噪声指数246
10.2.4右旋圆极化248
10.2.5天线的种类250
10.3射频前端处理252
10.3.1射频信号调整252
10.3.2下变频混频254
10.3.3中频信号滤波放大259
10.3.4模数转换260
参考文献263
第11章载波环266
11.1信号跟踪原理266
11.2相位锁定环路268
11.2.1基本工作原理269
11.2.2环路阶数271
11.2.3稳态响应275
11.2.4环路参数278
11.2.5IQ解调281
11.2.6相干积分286
11.2.7鉴相方法的种类291
11.2.8测量误差与跟踪门限292
11.3频率锁定环路295
11.3.1基本工作原理295
11.3.2鉴频方法的种类298
11.3.3测量误差与跟踪门限300
11.4锁相环与锁频环的对比与组合301
参考文献302
第12章码环和基带数字信号处理304
12.1码环304
12.1.1延迟锁定环路304
12.1.2相关器与自相关函数307
12.1.3非相干积分310
12.1.4鉴相方法的种类314
12.1.5测量误差与跟踪门限317
12.2信号的跟踪320
12.2.1载波环与码环的组合320
12.2.2锁定检测323
12.3基带数字信号处理324
12.3.1位同步324
12.3.2帧同步328
12.3.3奇偶检验和电文译码330
12.3.4测量值的生成332
12.4多路径效应及其抑制333
12.4.1多路径效应334
12.4.2多路径抑制337
12.5干扰341
参考文献344
第13章信号的捕获349
13.1信号捕获的概况349
13.1.1三维搜索349
13.1.2启动方式352
13.1.3搜索范围估算354
13.1.4信号检测358
13.1.5载噪比的测定362
13.1.6捕获与跟踪之间的转换364
13.2信号搜索捕获算法366
13.2.1线性搜索366
13.2.2并行频率搜索370
13.2.3并行码相位搜索372
13.2.4其他信号捕获算法374
13.2.5卫星搜索次序375
13.3高灵敏度GPS376
13.3.1加长积分时间377
13.3.2大块相关器设计380
13.3.3辅助GPS（AGPS）381
13.4互相关干扰及其抑制384
13.4.1互相关干扰384
13.4.2互相关干扰抑制385
13.5接收机设计的发展趋势387
参考文献389
附录A缩写词中英对照394
附录B单位制及其换算400
附录C随机变量和随机过程401
附录D拉普拉斯变换407
附录EZ变换410
附录F傅里叶变换和采样定理413
附录G离散傅里叶变换417
附录HGPS数据格式420
|
| 內容試閱：
|
前 言
科技的进步已经深刻地改变了我们的日常生活方式，而美国的全球定位系统（GPS）就是其中的一项。自20世纪70年代开始研制以来，GPS已经在世界各国的各行各业中得到了广泛的应用，它正带领着人类进入定位、导航的新纪元。
在全球卫星定位技术方兴未艾之际，关于GPS及其接收机设计的文献也大量涌现。这些年来，国内外出版了几本相当优秀的关于GPS的书籍，受到了广大GPS专业爱好者的喜爱。与这些书籍不同，本书一方面加大了GPS接收机设计这部分内容的篇幅，使对其的讨论更加系统、深入；另一方面，本书还介绍了最近出现的一些GPS接收机新技术、新成果，使该书知识能及时、真实地反映当前状况。
全书共13章，大致分成GPS基础知识、定位算法、GPS应用以及信号的捕获与跟踪四部分，而全书也是按照这一顺序展开叙述的。大多数读者对GPS的认识是从了解GPS的定位原理及其算法开始的，然后其中一些读者有机会去进一步探索接收机的内部构造和信号的捕获与跟踪原理。因此，这种先介绍定位算法再介绍信号跟踪的叙述顺序比较适合大多数读者的GPS学习过程，并且也可以认为是一种由简到难的顺序，尽管GPS接收机事实上是先跟踪卫星信号再完成定位计算这一倒过来的顺序。
第1章和第2章将介绍GPS的一些基础知识。通过对这两章内容的学习，读者会接触到大量的GPS术语，能从宏观上了解GPS整个系统的运行机理，并认识GPS定位原理，掌握GPS信号结构。GPS定位原理是如此简单，以至于它可在一小段文字内解释清楚，然而为了实现定位和提高定位性能，我们还需要阅读接下来的11章内容。
第3章至第6章将介绍GPS定位算法。首先，在GPS定位原理中，GPS卫星的位置视为已知的，于是第3章将解决如何计算卫星在某一时刻的位置坐标这一问题；然后，由于实现GPS定位还需要测量GPS接收机至各颗可见卫星的距离，因而第4章将讨论GPS测量值及其误差源；接着，有了卫星的位置和接收机至卫星的距离，我们就可以实现定位，于是第5章将分析定位算法及其定位精度，它是这一部分内容的核心；最后，第6章将介绍卡尔曼滤波定位算法，它有着非常高的实际应用价值，并且本书在随后的多个章节都会提到这种滤波技术。
第7章至第9章将介绍用来提高GPS定位性能的三方面技术与应用。其中，第7章将介绍差分GPS和高精度GPS，第8章将介绍GPS与惯性导航系统的组合，第9章将介绍GPS定位结果的地图匹配。尽管这三章内容非常具有现实意义，但是对于只关心接收机内部设计的读者而言，略过这三章而直接跳到第10章并不会产生前后内容不连贯的感觉。
最后，第10章至第13章将剖析接收机的内部组成及其运行，这四章中每一章的篇幅都很大。对于希望理解接收机内部究竟是如何运作的读者而言，这一部分是一定要花精力去阅读的。其中，第 10 章将介绍接收机组成概况和其中的射频前端模块，第 11 章将详细分析载波跟踪环路， 第 12 章将探讨码跟踪环路和描述接收机在信号跟踪过程中所需完成的位同步、帧同步等一系列信号处理任务，第13章将讨论接收机对信号的搜索与捕获。在此基础上，这一部分还对多路径、连续波干扰、互相关干扰、高灵敏度GPS和辅助GPS（AGPS）等多个关键课题进行论述。
通过对大量公开发表的GPS书籍、期刊论文、会议论文、学位论文和专利等文献资料的研读，作者才把这些知识汇集起来而写成这一专著。因此，本书每一章的最后均列出了一堆参考文献，用以表明原文或相关知识点的参考来源，以示作者的敬意和感谢。此外，作者还参考了无数公开的国际互联网网页，然而考虑到网址的变动性较强，它们很少被一一列出。对某一课题做进一步深入研究的读者而言，希望这些参考文献能给读者一个高而良好的起点。
本书语言平实、简练，内容丰富又重点突出。它不但非常适合作为本科生高年级和研究生的教材或教材参考书，而且是所有与GPSGNSS及其接收机有关的工程技术人员和科技工作者都应当配备的参考用书。对于书中提及但未能予以充分展开讨论的许多方法、技术，它们可作为硕士生、博士生的研究课题之用。正当我在写这一序言之时，喜闻中国成功地发射了第二颗北斗导航卫星，希望这本书的出版能给我国的卫星导航事业添砖加瓦。
感谢父亲谢逸仙、母亲傅珠珍对我的养育和教导，他们对我勤奋进取的要求和言传身教是我能利用空余时间写完这本书的动力源泉。在一字一句写书期间，我也得到了妻子和孩子对我的理解和支持。感谢电子工业出版社的谭海平先生对该书出版所提供的很大帮助和方便，他对书中的内容安排也提出了一些宝贵意见。绍兴文理学院的沈龙先生对全书文字进行了通读与校正，在此深表感谢。我在写书期间还得到了许多同事、亲朋的支持，在此均对他们表示诚挚的谢意！
由于作者水平有限，书中必定会出现一些不妥和错误，敬请读者不吝指正。读者可通过电子邮箱gang.xie.1999@stanfordalumni.org与我直接联系。
作 者
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
