高性能GPS信号捕获技术研究

发布时间：2022-08-07 20:40

　　随着全球卫星导航技术的日渐成熟和广泛应用，高性能GPS接收机成为了当前研究的热点，其中，高性能GPS信号捕获技术是其关键环节。因此，本文对高性能GPS信号捕获技术进行了研究。论文主要研究工作归纳如下：GPS信号搜索策略的研究。主要仿真分析了单次判决、M/N检测器和唐搜索检测器的检测性能及平均驻留次数。实验结果表明：在M/N检测器取M=5，N=8的检测性能最佳条件下，唐搜索检测器的检测性能优于单次判决和5/8检测器的检测性能，且驻留次数介于两者之间。C/A码快速捕获算法的研究。GPS信号捕获是在卫星号、伪码相位和多普勒频率域上进行的三维搜索。从减少捕获算法的搜索维数角度出发，本文设计并实现了C/A码快速捕获算法，达到取消了搜索多普勒频率的操作，同时实现了并行搜索卫星号和伪码相位的目的。理论分析和仿真结果表明：与传统的FFT捕获法、点数压缩法和时延相乘法相比，设计算法的运算量分别减少了95%、90%和22%，其捕获时间分别减少了98%、96%和70%，大大地缩短了捕获时间，提高了捕获速度。弱信号捕获技术的研究。主要研究和实现了相干捕获算法、非相干捕获算法和差分相干捕获算法，并分析了这三种捕... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究的意义
    1.4 论文主要研究内容
第二章 GPS 信号捕获原理
    2.1 GPS 信号捕获原理
    2.2 GPS 信号的捕获算法
        2.2.1 时域相关捕获算法
        2.2.2 频域并行码捕获算法
    2.3 运算量分析
    2.4 信号搜索策略
        2.4.1 单次判决
        2.4.2 M/N 检测器
        2.4.3 唐搜索检测器
        2.4.4 三种检测器的比较与分析
    2.5 本章小结
第三章 C/A 码快速捕获算法
    3.1 Gold 序列的相关特性
    3.2 C/A 码快速捕获算法
        3.2.1 时延相乘原理
        3.2.2 基于 Gold 码移位相加原理的捕获技术
        3.2.3 C/A 码快速捕获算法原理
    3.3 捕获模块的设计与实现
    3.4 捕获模块实验结果及分析
        3.4.1 实验结果
        3.4.2 运算量分析
    3.5 本章小结
第四章 弱信号捕获算法的实现
    4.1 相干捕获算法
        4.1.1 相干捕获算法原理
        4.1.2 半比特法
        4.1.3 全比特法
        4.1.4 性能分析
    4.2 非相干捕获算法
        4.2.1 非相干捕获算法原理
        4.2.2 性能分析
    4.3 差分相干捕获算法
        4.3.1 差分相干捕获算法原理
        4.3.2 检测统计量及性能评估
        4.3.3 实验结果
    4.4 三种捕获算法的比较分析
    4.5 本章小结
第五章 基于频率误差修正的广义差分捕获算法
    5.1 广义差分捕获算法原理
    5.2 频偏误差分析
    5.3 基于频率误差修正的广义差分捕获算法原理
    5.4 捕获算法流程
    5.5 实验结果仿真分析
    5.6 本章小结
第六章 总结
    6.1 主要工作回顾
    6.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FFT的GPS快速并行捕获算法[J]. 陈希,张锐,帅涛.  宇航学报. 2011(01)
[2]GNSS软件接收机中信号捕获新算法[J]. 李伟强,张其善,杨东凯.  武汉大学学报(信息科学版). 2009(09)
[3]唐检测器的驻留时间及检测性能分析[J]. 李思超,叶甜春,徐建华.  电子测量技术. 2009(03)
[4]GPS微弱信号C/A码捕获的最佳路径搜索算法[J]. 覃新贤,谢应科,韩承德.  计算机研究与发展. 2008(08)
[5]基于批处理的微弱GPS信号捕获[J]. 焦瑞祥,茅旭初.  上海交通大学学报. 2008(02)
[6]一种GPS软件接收机自适应门限快速捕获算法[J]. 巴晓辉,李金海,陈杰.  信息与控制. 2007(01)



本文编号：3671008