GPS信号捕获关键技术的研究与实现

发布时间：2017-04-03 15:08

  本文关键词：GPS信号捕获关键技术的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,全球有四大卫星导航系统,包括美国的全球定位系统GPS(Global Positioning System),欧盟的“伽利略”卫星导航系统,俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统,以及中国的“北斗”卫星导航系统。GPS卫星导航系统开始研发与1973年,其初衷是用于美国军方的全球定位于导航,随着科技的发展,GPS也逐渐的运用到了平民百姓的日常生活当中,以其日益提高的导航定位精度,给人们的生活,工作,学习创造了极大的便利,直接促进了GPS相关产品市场份额的匀速扩大。同时,各国的科研人员对GPS卫星导航定位的研究也越来越热烈。本篇论文在查阅大量中外GPS相关资料的基础上,从GPS目前发展的现状出发,对GPS卫星定位原理及GPS卫星信号的接收原理做了详尽的论述与研究,继而对GPS卫星的搜索捕获原理以及目前常用的几种卫星信号搜索捕获算法,及其捕获性能进行了详尽的描述与分析。接着在上述理论原理的基础上描述了一种卫星搜索捕获策略,分别对强信号,中信号和弱信号的扫描搜索参数；通道的设置与分配；信号的检测验证；以及卫星信号搜索模式的转换做了具体的说明。而后在实际的工程设计要求下,对GPS卫星信号捕获过程中的几个主要模块：多普勒模块,相关器模块以及峰值检测模块等在NC-verilog环境下进行了电路的设计与仿真,仿真结果表明该电路的设计完全满足工程设计的要求,能够成功实现卫星信号的捕获。本篇论文的最后,对所做工作做了相应的概括与总结,并对在论文研究中存在的问题与不足,提出了日后改进的方法与方向。
【关键词】：GPS 捕获算法 捕获策略 NC-verilog
【学位授予单位】：西安邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-9
• 1.1 课题研究的目的和意义7
• 1.2 课题研究的背景7-8
• 1.3 本文内容及结构安排8-9
• 第2章 卫星导航定位原理9-23
• 2.1 GPS定位基本原理9-10
• 2.2 GPS接收机的基本原理10
• 2.3 GPS信号的构成10-14
• 2.3.1 载波11-12
• 2.3.2 伪随机码12-13
• 2.3.3 导航电文13-14
• 2.4 GPS卫星信号的接收14-22
• 2.4.1 GPS信号的捕获16-19
• 2.4.2 GPS信号的跟踪19-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 GPS卫星信号的捕获23-39
• 3.1 GPS接收机的捕获原理23
• 3.2 最常用的捕获方法23-37
• 3.2.1 串行捕获方法以及性能分析23-28
• 3.2.2 并行捕获方法以及性能分析28-32
• 3.2.3 基于FFT的捕获方法以及性能分析32-34
• 3.2.4 部分匹配滤波器结合FFT的捕获方法以及性能分析34-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第4章 GPS卫星捕获判决策略39-57
• 4.1 捕获门限值的确定39
• 4.2 强信号扫描39-43
• 4.2.1 强信号扫描搜索参数39-40
• 4.2.2 通道的创建与分配40-41
• 4.2.3 信号的检测与验证41-42
• 4.2.4 搜索模式的转换42-43
• 4.3 中信号扫描43-54
• 4.3.1 中信号扫描搜索参数43-47
• 4.3.2 二次信号扫描搜索47
• 4.3.3 通道的创建与分配47-52
• 4.3.4 信号的检测和验证52-54
• 4.3.5 搜索模式的转换54
• 4.4 弱信号扫描54-56
• 4.4.1 弱信号扫描搜索参数55
• 4.4.2 二次信号扫描55-56
• 4.4.3 信号的检测和验证56
• 4.4.4 搜索模式的转换56
• 4.5 新的可见卫星的搜索56
• 4.6 卫星的重捕获56
• 4.7 本章小结56-57
• 第5章 GPS卫星信号捕获核心模块的工程实现57-65
• 5.1 载波NCO的结构设计与仿真57-59
• 5.2 相位旋转模块的设计与仿真59-60
• 5.3 相关器模块60-63
• 5.3.1 相关器的设计原理60-61
• 5.3.2 相关器的结构设计与仿真61-63
• 5.4 峰值检测模块63-64
• 5.5 本章小结64-65
• 第6章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-69
• 攻读学位期间取得的研究成果69-71
• 致谢71-72

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 段华华;巴晓辉;陈杰;;互相关干扰下微弱GPS信号检测方法[J];数据采集与处理;2015年03期

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本文编号：284519