基于GPS卫星定位系统的高空气象探测系统是未来高空气象探测的发展趋势,为了满足不断提高的气象观测需求,提高我国气象观测事业的整体水平,应重点发展新一代探空仪系统,对气象传感器、数据处理等关键技术进行改进,使我国的新一代探空系统能够进入世界一流的行列。GPS高空探测系统由GPS探空仪与地面接收处理系统组成。GPS探空测量高空中的GPS、温度、湿度、压力等信息,地面接收处理系统接收该信息并完成解算。本论文正是研究地面接收机将接收到的探空仪调制在射频信号上的PTU和GPS模块的数字信号传送给计算机,计算机收集到这些信息和地面温度、气压、湿度与风资料,完成数据校验及对温、压、湿、测风的处理结果。由于大气环境无法模拟,只能通过放球来进行各种参数的测量。各种传感器如何真实的反映大气环境,得到的数据是否准确、如何进行显示等是我们主要的研究内容。进过研究我们完成的主要内容包括:首先制定适合本系统的通信协议,完成了高空气象探测系统的数据传输与解析;其次进行了各种传感器的选型与标定工作,建立了各种数学模型和算法,使各种传感器较为准确的反映了大气环境;最后完成了高空气象探测系统的显示软件,使各种大气值能够实现实时的数据和曲线显示,通过最小二乘法、差值、滤波等方法使曲线更加平滑、连续、真实。