《GPS原理与卫星通信》课程教学大纲

1、GPS原理与卫星通信Theory of GPS and Satellite Communications课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分： 3 学分课程总学时： 48 学时，其中讲课： 32 学时，实验： 16 学时课程性质：必修开课学期：第6学期先修课程：高等数学、线性代数、微波技术及天线、通信原理等适用专业：通信工程教 材：1、GPS原理及应用，科学出版社，李天文等，2010年2月第二版2、卫星通信，西安电子科技大学出版社，刘国梁，1994年开课单位：电子与信息工程 学院 通信工程 系二、课程性质、教学目标和任务本课程为通信工程专业的选修课。卫星通信是在地面微波通信和空间技术的基础

2、上，广泛地综合运用了各通信领域的理论和技术所发展起来的新通信方式，而它所形成的理论和技术又被其它通信领域所利用；本课是电子信息工程、通信工程类的宽口径专业课，亦是信息时代的卫星通信文化背景课。GPS全球定位系统是利用空间合理配置的卫星作为定位的参考点，通过接收其定位信息，从而实现全球覆盖、并能进行高精度、全天候、连续实时的测量定位服务。由于该系统具有广阔的应用前景，尤其在测绘、国土、规划、城建、交通、航运等领域的应用越来越普遍。本课程的目的主要是：介绍系统的工作原理，及其在实际中的应用。通过本课的教学，学生应当掌握卫星通信系统的基本概念和基本原理，建立大通信系统的完整概念，初步掌握卫星通信系统

3、及GPS系统的主要技术问题，基本了解当前卫星通信及GPS的发展状况。三、教学内容和要求1、绪论（4学时）(1)解卫星通信的一般概念、特点、工作频率、系统组成；(2)了解通信卫星的基本技术（轨道、姿态、星蚀及日凌、星转发器波束覆盖、地球站波束指向、传输时延、组成）；(3)了解GPS的概况，卫星定位系统的用途。(4)了解卫星导航概述(5)了解卫星导航系统的分类(6)了解GPS的用途重点：通信卫星的基本技术难点：通信卫星的基本技术2、卫星通信主要技术介绍（6学时）(1)了解卫星通信的主要调制技术（模拟调制、功率有效的数字调制、频谱有效的数字调制）、载波和位定时的恢复(2)掌握卫星通信的多址联接方式，

4、包括FDMA、TDMA、SS/TDMA、CDMA和Packet方式等，并适当加强CDMA方面的内容； （3）掌握卫星通信的信号处理技术、信源编码和信道编码技术；重点：卫星通信的多址联接方式、卫星通信的信号处理技术、信源编码和信道编码技术难点：卫星通信的多址联接方式、卫星通信的信号处理技术、信源编码和信道编码技术3、GPS理论的相关基础知识（2学时）（1）了解人造卫星基础知识（2）了解天文学基础知识（3）了解矩阵运算基础知识（4）了解误差理论基础知识（5）掌握有关的卫星定位的基础知识。重点：卫星定位的原理难点：卫星定位的原理4、GPS系统的组成和工作原理（4学时）（1）了解系统的组成（2）了解系

5、统的工作原理和测速原理（3）掌握系统的组成及工作原理重点：GPS系统组成及工作原理难点：GPS系统组成及工作原理5、GPS定位计算与定位误差（6学时）（1）了解卫星导航电文（2）了解定位的解算（3）了解定位误差（4）了解不同坐标的转换（5）掌握不同坐标系间的转换，计算坐标，分析误差对结果的影响。重点：不同坐标系间的转换难点：不同坐标系间的转换6、信号结构和信号接收（4学时）（1）了解导航信号（2）了解伪随机码（3）了解伪码扩频和相关接收（4）了解C/A码和P码的转换（5）理解伪码技术的优点；C/A码和P码的转换。重点：伪码技术的优点；C/A码和P码的转换难点：伪码技术的优点；C/A码和P码的转

6、换7、GPS用户设备（2学时）（1）了解C/A码单频接收机（2）了解用户设备的类型和主要的技术性能（3）了解载波相位法（4）掌握单频卫星接收机的使用参数是如何设定的。重点：如何设定单频卫星接收机的使用参数难点：如何设定单频卫星接收机的使用参数8、GPS的发展和应用（2学时）（1）了解伪距差分技术原理及应用（2）了解伪卫星和系统完善性设想（3）掌握伪距GPS差分技术重点：伪距GPS差分技术难点：伪距GPS差分技术9、GPS在测量中的实际应用（2学时）（1）了解测量技术设计（2）了解陆地及海洋测量中的应用（3）掌握GPS在测量中的应用重点：GPS在测量中的应用难点：GPS在测量中的应用四、课程考核

7、（1）作业等：作业：35 次，课程论文： 1 篇；（2）考核方式：闭卷考试 （3）总评成绩计算方式：平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。五、参考书目1、GPS Theory, Algorithms and Applications,2nd Edition，Guochang Xu，Aug, 2007。2、GNSSGlobal Navigation Satellite Systems GPS, GLONASS, Galileo & more, Hofmann-Wellenhof，Nov, 2007。3、GPS卫星导航定位原理与方法（第二版），科学出版社，刘基余编著，2008年6月。4、卫星通信系统，人民邮电出版社，吕海寰，1988年5月。5、Dig