第二章：GPS信号及其测量原理（TheGPSsignalandhowtomeasureit?）2.1GPS卫星的测距码信号与伪距测量原理2.1.1码、随机噪声码和伪随机噪声码（1）码：表达表达信息的二进制数及其组合。（2）随机噪声码：每一时刻，码元是0或是1完全是随机的一组码序列，这种码元幅值是完全无规律的码序列，称为随机噪声码序列。特性：它是一种非周期序列，无法复制。但是，随机噪声码序列却有良好的自相关性，GPS码信号测距就是利用了GPS测距码的良好的自相关性才获得成功。何谓自相关性？自相关性是指两个结构相同的码序列的相关程度，它由自相关函数描述。自相关函数：（3）伪随机噪声码(PseudoRandomNoise-PRN)伪随机噪声码PRN由多级反馈移位寄存器产生。这种移位寄存器由一组连接在一起的存储单元组成，每个存储单元只有“0”或“1”两种状态，并接受钟脉冲和置“1”脉冲的驱动和控制。2.1.2GPS测距码（1）卫星依据自己时钟（钟脉冲）发出某一结构的测距码，经过△t时的传播到达GPS接收机。（2）接收机在自己钟脉冲驱动下，产生一组结构完全相同的复制码。（3）通过时延器使之延迟时间τ，对两码进相关比较。（4）直至两码完全对齐，相关系数R（t）=max=1，则该时间延迟τ即为传播时间△t（τ=△t）。（5）距离ρ=c·△t=c·τ。2.2GPS导航电文导航电文的组成格式各帧导航电文的内容2.3GPS卫星星历广播星历：也叫预报星历，是指相对参考历元的外推星历。参考历元瞬间的卫星星历(即参考星历)，由GPS系统的地面监控站根据大约一周的观测资料计算而得，为参考历元瞬间卫星的轨道参数。内容包括：参考历元瞬间的kepler轨道6参数，反映摄动力影响的9个参数，以及参考时刻参数和星历数据龄期，共计17个星历参数。用户接收机在接收到卫星播发的导航电文后，通过解码即可直接获得预报星历。由于预报星历是以电文方式由卫星直接播送给用户接收机，因此又称为广播星历。目前广播星历的精度，估计约为20m。ASHTECH型GPS接收机中的二进制观测文件：ASHTECH型GPS接收机中的二进制定位文件GPS卫星位置计算2.4GPS卫星的载波信号与相位测量原理（一）GPS载波信号两种频率的正弦波L1：L2：GPS卫星信号构成示意图（二）测距码的调制与解调（二）载波相位测量原理载波相位观测值2.5GPS信号接收机（一）GPS信号接收机的定义Z-Xtreme快速RTK测量系统（二）GPS接收机的结构（三）GPS接收机的类型（四）GPS接收机的信号通道1什么是GPS的信号通道？2信号通道的类型3序贯通道、多路复用通道和多通道4码相关型通道、平方型通道和码相位型通道（五）GPS接收机的天线接收来自卫星的信号放大进行频率变换（变频处理）用于对信号进行跟踪、处理、量测2天线的相位中心Trimble5700作业：1.教材第2题。2.教材第5题。3.GPS卫星位置计算过程4.绘图并说明数据码（D码）、C/A码、P码与载波之间的调制关系。