GPS原理与接收机设计

出版时间：2009-7  出版社：电子工业出版社  作者：谢钢  页数：423  
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内容概要

　　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最新技术和成果。 　　本书可以作为本科生高年级和研究生的教材或教材参考书。也是所有与GPS等卫星导航系统及其接收机设计有关的工程技术人员和科技工作者都应当配备的一本不可多得的优秀参考书。

书籍目录

第1章　导引　1.1　GPS的起源　1.2　GPS的组成概况　　1.2.1　空间星座部分　　1.2.2　地面监控部分　　1.2.3　用户设备部分　1.3　GPS提供的服务和限制　1.4　各国卫星导航系统的概况　1.5　GPS的性能指标　1.6　GPS的应用　参考文献第2章　GPS信号及其导航电文　2.1  载波　2.2　伪码　　2.2.1　二进制数随机序列　　2.2.2　m序列　　2.2.3　金码　　2.2.4　C／A码　　2.2.5　P码　2.3　数据码　2.4　GPS信号结构　2.5　导航电文　　2.5.1　导航电文的格式　　2.5.2　遥测字　　2.5.3　交接字　　2.5.4　第一数据块　　2.5.5　第二数据块　　2.5.6　第三数据块　2.6　GPS现代化计划　参考文献第3章　GPS卫星轨道的理论和计算　3.1　空间坐标系　　3.1.1　惯性坐标系　　3.1.2　地球坐标系　　3.1.3　WGS.84坐标系　　3.1.4　直角坐标系间的旋转变换　　3.1.5　站心坐标系　3.2　时间系统　　3.2.1　世界时和原子时　　3.2.2　GPS时间　　3.2.3　晶体振荡器　　3.2.4　GPS与相对论　3.3　GPS卫星轨道的理论　　3.3.1　卫星的无摄运行轨道　　3.3.2　开普勒轨道参数　　3.3.3　卫星星历和历书参数　3.4　卫星空间位置的计算　3.5　卫星运行速度的计算　3.6　卫星轨道的插值计算　参考文献第4章　GPS测量及其误差　4.1　伪距测量值　　4.1.1　伪距的概念　　4.1.2　伪距与测距码相位　4.2　载波相位测量值　　4.2.1　载波相位的概念　　4.2.2　多普勒频移与积分多普勒　　4.2.3　伪距与载波相位的对比　4.3　测量误差　　4.3.1　卫星时钟误差　　4.3.2　卫星星历误差　　4.3.3　电离层延时　　4.3.4　对流层延时　　4.3.5　多路径　　4.3.6　接收机噪声　4.4　差分GPS的原理　4.5　伪距与载波相位的组合　　4.5.1　载波相位平滑伪距　　4.5.2　周整模糊度估算　参考文献第5章　GPS定位原理与精度分析　5.1　牛顿迭代及其线性化方法　5.2　最小二乘法……第6章　卡尔曼滤波及其应用第7章　差分定位和精密定位第8章　GPS与航位推测系统的组合第9章　地图匹配第10章　GPS接收机及其射频前端第11章　载波环第12章　码环和基带数字信号处理第13章　信号的捕获附录　

章节摘录

第1章　导引在本章和下一章中，我们将介绍全球定位系统（GPS）的基础知识。第1章将宏观地讲述GPS的发展历史、构造、性能和应用等多方面的内容，以激发读者对GPS的兴趣；第2章将具体分析GPS的信号结构。首先，1.1节将简要回顾GPS的发展史。接着，1.2节将介绍GPS三个组成部分的功能和概况。1.3节将解释GPS提供的两种定位服务以及美国政府对GPS的限制性政策。1.4节将简单提及GPS以外的其他卫星导航系统。然后，1.5节将介绍用来衡量GPS定位系统和GPS接收机性能的各项指标。最后在1.6节，我们将简单指出GPS在各方面的重要应用。1.1 GPS的起源导航在人类历史的发展进程中一直起着相当重要的作用。1957年10月4月，前苏联成功发射了世界上第一颗名为Spumik的人造地球卫星，由此揭开了人类利用卫星来开发导航、定位系统的序幕。尽管Sputnik的构造相当简单，几乎只是一个无线电信号播发器，但它在当时却引起了世界各国科学家的高度关注。美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的Guier博士和G Wieffenbach博士通过跟踪、检测该卫星所发射的信号，描绘出所接收到的卫星信号的多普勒频移曲线图。在日常生活中，我们对多普勒效应并不陌生。例如，站在火车轨道附近，当火车迎面开来时，我们听起来会觉得火车鸣笛声的音调变高，而当火车驶过我们而离去时，同样的鸣笛声听起来却音调变低。这种测量到的声波频率随声源和接收机之间的相对移动而发生变化的现象，就是声波的多普勒效应，而无线电波也存在这种效应。这两位科学家认为，如果在一个位置坐标已知的地面固定点上测量卫星信号的多普勒频移，那么根据多普勒频移测量值，我们就能推算出卫星的运行轨道。不久，他们用实验数据证实了他们的想法。

用户评论 (总计96条)

•   详细介绍GPS原理与接收机设计，很实用，既有理论，又有实例
•   GPS原理与接收机设计 这本书写的很详细！初学者的好帮手！
•   GNSS反射信号处理与实践是一本非常有价值的参考书目，对了解、学习研究反射信号有很大的作用，这本书很值。对于GPS原理这本教材则是对了解和学习GPS原理的基础教材，很实用。
•   强烈推荐购买。
  一 关于接收机的概念介绍的很清楚，如载噪比和信噪比的区别和联系；
  二 对GPS理解的很深刻，有深度；
  三 对GPS的前沿应用讲的很多，有广度；
  四 谢刚博士是在美国专攻GPS的中国人，写的书符合中国人的思维习惯。
•   想系统了解GPS系统原理就买它
•   不错，能对GPS原理有个大致的了解，帮同事买的
•   这本书比较经典啊。觉得搞GPS初学者，手头备用一本，随时学习。不错哦。
•   作为接收机初学者，师兄都推荐这本，很不错，书质量也很好，不过封面好像换了。
•   很不错的一本书，专业性很强，内容全面深入，对于导航工程专业的本科生、研究生都具有很好的指导作用。
•   整本书由浅入深，全面。只是只将了定位，没有涉及导航
•   书挺不错的，就这本书有差分定位
•   导航研究方面很经典的一本书
•   毕竟是中国人通过理解后写的，不是纯粹翻译，所以还是更有逻辑性和条理性。也相对新一些，内容上有其他书没有的如地图匹配之类的章节，很好，很不错！
•   经典书籍，导航相关专业应该每人一本
•   内容清晰很好理解，讲解透彻，对我的帮助很大，向需要的人强烈推荐
•   内容很全面，很透彻。值得推荐。
•   作者对原理理解得很深；写作方法比较适合中国学生看；就是个别专业词汇与国内同行的不太一样，有点别扭。
•   看了才知道，物超所值！
•   本书写的比较详细，连贯性强，而且引用的文献也比较好查
•   送货速度是最快的一次，书的质量也好，内容充实，不过也有一定的难度，没有相关的基础读起来还是费劲
•   讲得挺清晰，很容易接受
•   很清晰，思路很清晰
•   书讲解思路清晰，深入浅出！值得仔细阅读
•   在图书馆借了这本书学了以后觉得还是得有一本比较方便，这是老师亲自推荐的书，很好用的
•   本书可以当为入门的读物，有兴趣者可以考虑。
•   不错，是我们单位大家都有的一本书
•   这个商品不错，很赞，内容不错。
•   只是有些内容写的比较范范
•   内容全面易懂，适合入门级需求
•   内容非常好，写的很好
•   内容详细，书的质量也不错
•   书上的内容很新，且参考文献列的很详细，近期的参考文献也很多
•   经典书籍，无话可说，专业必备，人手一本
•   书很好，可惜没有认真阅读过，现在也没机会看了，因为书不在了。
•   书质量不错，应该是正品，师兄推荐的书应该不错。而且发货速度很快，头天晚上的订单，第二天就到了。
•   实验室人手一本，很好啊！
•   工具书吧，没细看，直接收着了。用的时候再说吧。
•   不错啊啊啊啊啊啊，好啊 aaaaaaa不错的，好啊哈和哈哈哈
•   工作了才晓得在学校时候真好，想看什么书都可以去借....
•   五星的书
•   经典书籍，适合各阶段学习
•   还没看，估计不错，
•   我是第一天晚上购买的，第二天快中午时候书就到了，质量也过关！不错
•   书是一本不错的好书，但是真的需要坚持才行，如果不能坚持，那就没必要买了
•   书不错，就是不适合自己，买后悔了
•   书写的很细，不错。
•   值得购买，特别是搞单片机的人
•   书的印刷质量没的说，很喜欢 虽然现在还看不太懂！呵呵 但总的来说还是本不错的书
•   深入浅出，经典！
•   可以，还不错，推荐，凑字数！哈哈
•   还在看，导师推荐的。
•   整个实验室都在用！还不错！挺详细！
•   气死我了，我10号下的单，13号才发货，从郑州到西安，15号才到。
•   主要从信号处理方面论述 适合通信信号专业的人士
•   谢刚写书的方法有点西方化，论述极其清晰
•   书很不错，正是我所需要的，讲的也很透彻，纸张也很好。
•   商品不错，内容充实，包装也不错
•   内容比较全面，有自己的东西，可以看。
•   很值得买，里面的内容很不错
•   挺不错，内容详实，正在研究中~
•   还不错，但就是搭配上有点重复
•   书的质量还可以吧~
•   看了一点，很不错，适合我。
•   书是本很不错的书，可惜书的封面有摩擦的黑色痕迹，另外派送时差点搞错。
•   当天订的第二天就送到了
•   不错~~有点专业性。
•   据说有些错误，不过还是很不错，入门看看
•   书还没看，印刷质量不错。很专业。
•   一本非常专业、非常深奥的书籍，不适合一般人阅读，只适合专业研究人员。书中有大量的数学公式，能把你看晕，本想简单了解一下GPS的一些基础知识，没想到选了这么一本。
•   书表面有明显的暴力运输痕迹~~有几处破损~~要不是急着用这书，就拒了~~
•   以前买过，觉得纸张很好，不过这次买的纸张比较薄，有点粗糙
•   卖家态度值得肯定，但书的质量一般，印刷粗糙
•   比较专业，没有专业基础的很难
•   写得太过于程式化。不是太好让人明白
•   这本书是目前我读过的讲解GPS接收机原理最透彻的书，书后的大量参考文献可以作为更深入研究来用。内容条理清晰，讲解透彻，推荐给所有要进行GPS接收机深入研究的人。“接收机原理”这五个字很重要。
•   这么多年来，看技术类的书，难得能像看小说故事类的书一样一直坚持看的，本书非常有条理地把GPS的工作原理深入浅出地讲清楚了，站在卫星的角度和站在接收机的角度。非常值得一读的书。不失专业著作的严谨，也不失科普读物的轻松。我买的时候47.2，过了几天44.8元了，哈哈，不过值得。因为自学gamit，看到一大堆文件不理解什么意思，于是上网找了这本书，算是找对了。
•   依然是经典之做，之前借学长的读过三章，很受益。但是总是借一来麻烦，二来如此经典的作品有一本也是必要的，所以买了这本书。希望可以从这本书开始真正学习GPS导航。
•   学习GPS导航需要看的一本书
•   作者对GPS原理理解深入，讲解详尽，值得推荐和参考的优秀专业书
•   接收机设计人员很有必要看的一本书，凝聚了作者的设计经验
•   要学GPS，尤其是接收机部分，肯定需要看这本书！强烈推荐！！！
•   深入学习GPS的一本书，如果是泛泛地了解GPS的话，其实从网上找的资料已经足够了，但是如果想真的想深入了解GPS的话还是好好看看这本书，这本书并不是测绘专业人士写的，所以大家可能看起来更吃力，因为测绘专业人士写的GPS更多的是强调GPS如何用，而该书则是从原理上描述GPS的工作过程和原理。
•   书不错，很有用，建议购买
•   很方便快捷，书的质量也很好
•   非常好的一本书，入门必看
•   代同学买的，明明订的是这一本，为什么发过来是封面不同的书呢？也是谢钢写的，书名和内容一样，但就是封面有差异，版本不同，而且主要是纸质很薄。让我很不好意思跟同学讲。
•   很受用，而且还推荐给了朋友，不错哦
•   原理讲的很透彻，适合电类专业的读者。值得购买！
•   很经典的书，办公室几乎人手一本。
•   这本不错，强烈建议初学者先买鲁郁那本。
•   非常需要看这本书 就买了
•   好书,中国人自己的书
•   这本书挺好的 国人自己写的
•   一下买了3本，很细的
•   书的内容挺好，纸的质量很差
•   GPS原理与接收机设计