基于偽衛(wèi)星的變形監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展,世界各國出現(xiàn)了大量的摩天大樓、超高壓過江鐵塔、大型橋梁以及大型水庫等高大建筑物。這些高大建筑物因?yàn)殚L時(shí)間暴露在空氣中,很容易受到溫度、濕度、氣候等環(huán)境因素的影響,進(jìn)而發(fā)生微小的形變或位移。形變程度在一定范圍內(nèi)是允許的,一旦超出這個(gè)范圍,則極有可能引發(fā)災(zāi)害,對(duì)人類的安全及財(cái)產(chǎn)造成不可估量的損失。因此,對(duì)這些高大建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測是非常必要的。本論文旨在利用偽衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)高大建筑物的變形監(jiān)測,研究的主要內(nèi)容如下

2、:
　　一、闡述了基于偽衛(wèi)星的變形監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其基本工作原理是:偽衛(wèi)星參考基站產(chǎn)生兩路頻率不同的擴(kuò)頻基準(zhǔn)信號(hào),其他三顆偽衛(wèi)星只接收其中的一路基準(zhǔn)擴(kuò)頻信號(hào),進(jìn)行相關(guān)處理后再轉(zhuǎn)發(fā)。觀測點(diǎn)接收參考基站和其他三顆偽衛(wèi)星處理后的混合信號(hào),恢復(fù)出參考基站的偽隨機(jī)碼信號(hào),并與接收到的多路混合擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò),恢復(fù)出參考基站和其他偽衛(wèi)星的載波信號(hào),得到這幾個(gè)載波信號(hào)之間的相位差,再利用這幾個(gè)信號(hào)相位差的變化來計(jì)算出觀測點(diǎn)的三維形

3、變。分析了m序列擴(kuò)頻碼的特點(diǎn)、構(gòu)造方法以及在變形監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用,給出了偽衛(wèi)星參考基站、偽衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)站以及偽衛(wèi)星接收機(jī)的電路原理圖,并使用MATLAB工具對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。
　　二、利用硬件描述語言對(duì)系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),使用ISE和Modelsim軟件進(jìn)行了仿真。具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的模塊有:偽衛(wèi)星參考基站模塊、偽衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)站模塊、偽衛(wèi)星接收機(jī)中偽碼同步模塊、鑒相器模塊等。其中,偽碼捕獲環(huán)節(jié)采用滑動(dòng)相關(guān)法實(shí)現(xiàn),