三頻信標接收機軟件系統(tǒng)研制及應用.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鍵問題之一，研究電離層的結構變化和物理機制是無線通信和大氣科學中的一個重要課題。歷史觀測表明地震發(fā)生時電離層會有一定的擾動現(xiàn)象，建立電離層信息系統(tǒng)用于研究電離層擾動和地震發(fā)生的關系是當前電離層研究的一個方向?？傠娮雍浚?Total Electron Content，簡稱TEC）是電離層探測的重要參量，也是電離層層析成像技術（Computer Ionospheric Tomogra

2、pyh，簡稱CIT）的重要輸入?yún)⒘浚捎萌l信標接收機接收衛(wèi)星發(fā)射的三個頻率的信號（150MHz，400MHz，1066.67MHz），經接收機數(shù)據(jù)處理軟件處理，反演得到TEC。
　　三頻信標接收機由硬件部分和軟件部分組成，軟件部分運行在系統(tǒng)計算機上，是整個三頻信標接收機的核心部分，負責下載衛(wèi)星軌道根數(shù)、編制計算觀測計劃和控制數(shù)字采集接收的衛(wèi)星信號并進行存儲，對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行多普勒信號提取和重建電離層TEC等參數(shù)。
　　主要研

3、究內容如下：
　　1、介紹電離層研究的重要意義，國內外電離層探測技術的研究進展，指出三頻信標接收機是探測電離層電子含量等參數(shù)的關鍵設備，提出三頻信標接收機研制的需求。簡單介紹了三頻信號儀，分析研究三頻信標接收機系統(tǒng)各部分的組成和性能指標。三頻信標接收機軟件系統(tǒng)是整個設備的核心部分，依據(jù)三頻信標接收機整體的需求進行研制。
　　2、分析研究電離層電子含量（TEC）的算法，通過對用于電離層電子含量（TEC）測量的兩種常用方法（雙頻

4、差分相位法和雙頻差分時延法）進行分析比較，得出雙頻差分相位法計算相對TEC精度更高，選用差分相位法作為軟件實現(xiàn)測量TEC的核心算法。
　　3、軟件設計與實現(xiàn)。軟件使用python語言編程，根據(jù)接收機軟件系統(tǒng)的功能需求，將軟件系統(tǒng)分為四個部分：運行控制程序、軌道預報程序、數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)分析程序。對每個部分的算法和流程、輸入輸出文件、軟件實現(xiàn)流程和軟件使用說明進行詳細介紹分析。
　　4、對軟件進行測試。將設備放置于實際接收信