微弱GPS/北斗基带信号捕获研究与实现

发布时间：2022-01-13 23:55

　　实现拥有我国自主知识产权的北斗系统与GPS的兼容与互操作，推进卫星导航产品国产化，对中国卫星导航产业发展具有重要意义。卫星导航接收机的性能直接影响卫星导航应用系统的服务水平，所以对双模卫星接收机，特别是双模卫星信号基带处理算法的研究是当前研究的重点。本文重点对适用于GPS和北斗卫星弱信号的捕获算法进行研究。设计了一个GPS-北斗双模数字中频信号源，可以设置不同参数来模拟不同环境下的卫星信号；在对传统捕获算法原理的研究基础上，分析弱信号捕获过程中的影响因素，提出了一种改进的GPS-北斗双模弱信号捕获算法，包括了半比特交替法，基于圆周移位的多普勒频移搜索，强弱信号判别，精确频率捕获和差分相干积分等方面的改进，具有高灵敏度，捕获速度快和运算量低的特点；最后利用Verilog语言在FPGA上实现了改进的GPS-北斗双模弱信号捕获系统，相对于软件接收机具有捕获速度快的优势。本文采用设计的GPS-北斗双模数字中频信号源和实际采集的中频数据对捕获算法进行了仿真分析，实验结果证明该算法可以捕获到最低为-40dB的GPS和北斗弱信号，同时捕获强信号速度较改进前提高了10倍。设计的FPGA捕获模块实现了对... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及论文结构
    1.4 本章小结
第二章 GPS-北斗双模信号源的研究与设计
    2.1 GPS 信号研究
    2.2 北斗信号研究
    2.3 数字中频 GPS/北斗信号仿真实现
    2.4 GPS/北斗中频数据实际采集与分析
    2.5 GPS/北斗接收机基本结构
    2.6 本章小结
第三章 GPS-北斗中频信号捕获基本原理
    3.1 传统信号捕获模型
    3.2 捕获的性能评价
    3.3 基本捕获算法性能研究
    3.4 本章小结
第四章 GPS-北斗中频弱信号捕获研究
    4.1 信号捕获影响因素
    4.2 弱信号积分方法研究
    4.3 改进的 GPS/北斗弱信号捕获算法
    4.4 改进算法实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 基于 FPGA 的 GPS-北斗基带信号处理模块的研究与设计
    5.1 FPGA 设计方法
    5.2 FPGA 软件开发平台
    5.3 FPGA 硬件开发平台
    5.4 系统架构设计
    5.5 系统各模块设计与仿真
    5.6 系统综合仿真
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
硕士期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]伪码FFT快捕恒虚警门限的研究[J]. 杨晓波,冯冀宁,王薇.  电视技术. 2011(19)
[2]GPS软件接收机信号捕获频率分辨率的研究[J]. 宁春林,施浒立,李圣明,崔君霞,胡超.  计算机工程与应用. 2008(06)
[3]GPS信号的差分相关捕获算法研究[J]. 皮亦鸣,张婧,蔡昌听.  全球定位系统. 2006(04)
[4]我国卫星导航定位系统建设与发展过程中应注意的几个问题[J]. 谢金石.  中国航天. 2005(09)

硕士论文
[1]弱信号GPS接收机的捕获算法研究[D]. 梁林方.电子科技大学 2011
[2]GPS接收机捕获跟踪算法研究及FPGA设计[D]. 叶加伟.西南交通大学 2009



本文编号：3587383