●目 錄章 導引11.1 GPS的起源11.2 GPS的組成概況21.2.1 空間星座部分31.2.2 地面監控部分51.2.3 用戶設備部分61.3 GPS提供的服務和81.4 各國衛星導航繫統的概況91.5 GPS的性能指標111.6 GPS的應用13參考文獻13第2章 GPS信號及其導航電文162.1 載波162.2 偽碼172.2.1 二進制數隨機序列172.2.2 m序列182.2.3 金碼222.2.4 C/A碼242.2.5 P碼272.3 數據碼282.4 GPS信號結構282.5 導航電文322.5.1 導航電文的格式332.5.2 遙測字332.5.3 交接字342.5.4 數據塊352.5.5 第二數據塊362.5.6 第三數據塊372.6 GPS現代化計劃38參考文獻40第3章 GPS衛星軌道的理論和計算423.1 空間坐標繫423.1.1 慣性坐標繫423.1.2 地球坐標繫433.1.3 WGS-84坐標繫463.1.4 直角坐標繫間的旋轉變換473.1.5 站心坐標繫483.2 時間繫統503.2.1 世界時和原子時503.2.2 GPS時間513.2.3 晶體振蕩器523.2.4 GPS與相對論543.3 GPS衛星軌道的理論553.3.1 衛星的無攝運行軌道553.3.2 開普勒軌道參數573.3.3 衛星星歷和歷書參數593.4 衛星空間位置的計算613.5 衛星運行速度的計算633.6 衛星軌道的插值計算65參考文獻67第4章 GPS測量及其誤差694.1 偽距測量值694.1.1 偽距的概念694.1.2 偽距與測距碼相位714.2 載波相位測量值724.2.1 載波相位的概念724.2.2 多普勒頻移與積分多普勒744.2.3 偽距與載波相位的對比774.3 測量誤差784.3.1 衛星時鐘誤差784.3.2 衛星星歷誤差794.3.3 電離層延時804.3.4 對流層延時854.3.5 多路徑874.3.6 接收機噪聲894.4 差分GPS的原理904.5 偽距與載波相位的組合924.5.1 載波相位平滑偽距924.5.2 整周模糊度估算94參考文獻94第5章 GPS定位原理與精度分析965.1 牛頓迭代及其線性化方法965.2 最小二乘法985.3 偽距定位1005.3.1 偽距定位原理1015.3.2 偽距定位算法1035.3.3 二維定位及其輔助方程1065.4 定位精度分析1085.4.1 定位誤差的方差分析1085.4.2 精度因子1105.4.3 衛星幾何分布1135.4.4 偽衛星1165.5 接收機自主正直性監測1165.5.1 正直性監測的概念1175.5.2 偽距殘餘檢測法1185.5.3 最小平方殘餘法1195.5.4 優選解分離法1205.6 多普勒定速1205.7 定時、授時與校頻122參考文獻123第6章 卡爾曼濾波及其應用1276.1 濾波的意義1276.2 ?-? 濾波1286.3 卡爾曼濾波1296.3.1 濾波模型1306.3.2 濾波算法1316.3.3 舉例與討論1346.3.4 濾波數值計算1386.3.5 非線性濾波1416.4 繫統模型的建立1436.4.1 連續時間繫統的建模1436.4.2 離散時間繫統的建模1466.5 GPS定位的卡爾曼濾波算法1476.5.1 接收機時鐘模型1486.5.2 用戶運動模型1496.5.3 卡爾曼濾波定位算法1516.6 其他濾波技術152參考文獻153第7章 差分定位和精密定位1567.1 差分定位1567.1.1 差分的種類1567.1.2 差分校正量1587.1.3 局域差分繫統1617.1.4 廣域差分繫統1637.2 精密定位繫統1667.2.1 單差1667.2.2 雙差1697.2.3 三差1717.2.4 相對定位的根本問題1727.3 多頻測量值的組合1747.3.1 線性組合1747.3.2 窄巷、寬巷和超寬巷組合1777.4 整周模糊度的求解技術1797.4.1 交換天線位置1807.4.2 幾何多樣性1817.4.3 利用偽距的取整估算法1817.4.4 LAMBDA算法1837.4.5 逐級模糊度確定法186參考文獻188第8章 GPS與航位推測繫統的組合1928.1 慣性導航繫統1928.1.1 慣性傳感器的種類1928.1.2 慣性導航的分類1948.1.3 慣性導航的基本原理1948.1.4 慣性傳感測量誤差1958.2 航位推測繫統1968.2.1 航位推測的基本原理1968.2.2 ABS車輪轉速傳感器1978.3 組合的意義2018.4 組合的工具2028.4.1 互補型濾波器2028.4.2 分散卡爾曼濾波2038.5 組合的方式2048.5.1 松性組合2048.5.2 緊性組合2058.5.3 深性組合206參考文獻207第9章 地圖匹配2109.1 地圖匹配的意義2109.2 電子地圖2119.2.1 UTM投影繫統2119.2.2 數字高程模型2129.2.3 道路網數據庫2139.3 地圖匹配算法綜述2149.4 幾何匹配算法2179.4.1 點-點匹配法2189.4.2 點-線匹配法2189.4.3 線-線匹配法2199.4.4 改良型幾何匹配算法2209.5 概率匹配算法2239.6 緊性組合匹配算法2259.7 綜合匹配算法2269.7.1 加權法2279.7.2 D-S理論2279.7.3 模糊推理2309.8 匹配路段上的位置點匹配231參考文獻2330章 GPS接收機及其射頻前端23610.1 GPS接收機的概況23710.2 接收天線24110.2.1 自由空間傳播公式24110.2.2 信噪比和載噪比24410.2.3 串聯器件的噪聲指數24610.2.4 右旋圓極化24810.2.5 天線的種類25010.3 射頻前端處理25210.3.1 射頻信號調整25210.3.2 下變頻混頻25410.3.3 中頻信號濾波放大25910.3.4 模數轉換260參考文獻2631章 載波環26611.1 信號跟蹤原理26611.2 相位鎖定環路26811.2.1 基本工作原理26911.2.2 環路階數27111.2.3 穩態響應27511.2.4 環路參數27811.2.5 I/Q解調28111.2.6 相干積分28611.2.7 鋻相方法的種類29111.2.8 測量誤差與跟蹤門限29211.3 頻率鎖定環路29511.3.1 基本工作原理29511.3.2 鋻頻方法的種類29811.3.3 測量誤差與跟蹤門限30011.4 鎖相環與鎖頻環的對比與組合301參考文獻3022章 碼環和基帶數字信號處理30412.1 碼環30412.1.1 延遲鎖定環路30412.1.2 相關器與自相關函數30712.1.3 非相干積分31012.1.4 鋻相方法的種類31412.1.5 測量誤差與跟蹤門限31712.2 信號的跟蹤32012.2.1 載波環與碼環的組合32012.2.2 鎖定檢測32312.3 基帶數字信號處理32412.3.1 位同步32412.3.2 幀同步32812.3.3 奇偶檢驗和電文譯碼33012.3.4 測量值的生成33212.4 多路徑效應及其抑制33312.4.1 多路徑效應33412.4.2 多路徑抑制33712.5 干擾341參考文獻3443章 信號的捕獲34913.1 信號捕獲的概況34913.1.1 三維搜索34913.1.2 啟動方式35213.1.3 搜索範圍估算35413.1.4 信號檢測35813.1.5 載噪比的測定36213.1.6 捕獲與跟蹤之間的轉換36413.2 信號搜索捕獲算法36613.2.1 線性搜索36613.2.2 並行頻率搜索37013.2.3 並行碼相位搜索37213.2.4 其他信號捕獲算法37413.2.5 衛星搜索次序37513.3 高靈敏度GPS37613.3.1 加長積分時間37713.3.2 大塊相關器設計38013.3.3 輔助GPS（AGPS）38113.4 互相關干擾及其抑制38413.4.1 互相關干擾38413.4.2 互相關干擾抑制38513.5 接收機設計的發展趨勢387參考文獻389附錄A 縮寫詞中英對照394附錄B 單位制及其換算400附錄C 隨機變量和隨機過程401附錄D 拉普拉斯變換407附錄E Z變換410附錄F 傅裡葉變換和采樣定理413附錄G 離散傅裡葉變換417附錄H GPS數據格式420
