地基北斗伪卫星捕获算法研究及实现

发布时间：2019-09-10 12:21

【摘要】：随着经济的进步,愈来愈多行业需要更加精确的导航服务和管理,人们对精确定位的需求与日俱增,现在不少国家在争相建立自己的卫星导航系统。我国独自研发建立了的北斗卫星导航系统,在军事和民用方面上有广阔的应用前景。而由卫星导航技术发展而来的伪卫星技术也越来越受到重视,越来越多人开始伪卫星技术的相关研究。本文在深入研究传统捕获算法的基础上,针对地基北斗伪卫星环境,提出了一种改进的捕获实现方法,并在FPGA平台上实现。主要工作内容如下:介绍了北斗的基本信号结构以及相关特性,给出了相关的仿真。介绍了3种传统捕获算法的搜索策略,通过公式推导介绍了这3种传统捕获算法的原理,为后续捕获算法提供了理论基础。比较了3种算法的时间需求,分析优缺点,简单分析了各自资源的需求。最后分析了多径效应的影响。根据实际应用情况,参考传统算法的优点提出了改进的捕获算法,改进算法分为局部积分和相干积分两部分。并且描述其具体实现原理和方法,体现改进捕获算法时序上的并行性。同时提出了针对北斗伪卫星场景的重捕获方法。搭建了基于MATLAB的仿真平台,并且利用软件信号发生器将生成的信号作为测试向量给仿真平台,对传统的捕获算法和改进的捕获算法进行对比、验证,并得出改进后的捕获算法能够实现快速捕获要求的结论。在架构为ARM+FPGA的硬件平台上实现了运用改进捕获算法的捕获系统。首先讨论了FPGA和ARM的参数通信方案,然后设计并实现了捕获系统中各个部分的硬件结构和模块,完成了FPGA中通信交互、局部相关通道、相干积分通道等模块的设计,完成了针对北斗伪卫星场景的重捕获功能。本课题最终利用测试向量对设计结果进行了功能仿真和上板测试,验证了各个模块设计结果的正确性,为以后的伪卫星接收机研究奠定基础。最后分析硬件资源的消耗情况,对比传统捕获算法所需资源,得到新捕获算法更符合伪卫星需求的结论。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN967.1

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 刘佳娟;王康谊;;北斗短时PMF-FFT捕获算法分析[J];电子世界;2015年18期

2 毛新凯;李世光;杨军;;北斗软件接收机B1频点信号捕获算法研究[J];现代电子技术;2015年13期

3 张辉;焦诚;白龙;;北斗卫星导航系统建设和应用现状[J];电子技术与软件工程;2015年11期

4 李世光;毛新凯;杨军;王伟;;北斗信号快速捕获研究与仿真[J];计算机仿真;2015年04期

5 王凤娇;陈伟;吴迪;;北斗导航系统B1频点弱信号捕获技术研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2014年06期

6 陈伟强;苏凯雄;;北斗并行频率捕获算法研究与分析[J];现代电子技术;2014年19期

7 曹冲;;卫星导航系统及产业现状和发展前景研究[J];全球定位系统;2009年04期

8 陈培;王云;陈杰;;短时相关和FFT相结合的伪码快速捕获算法[J];电子科技大学学报;2009年01期

9 戴志军;柳林涛;许厚泽;刘根友;;GPS软件接收机捕获算法的研究[J];大地测量与地球动力学;2006年03期

相关会议论文 前1条

1 于健健;郭韧;张续国;李锋;李晶晶;姚君;崔嵬;;基于FFT的频率域并行捕获算法[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前1条

1 王晖辉;伪卫星增强GPS技术及应用研究[D];上海交通大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 颜浩;北斗卫星信号的捕获跟踪研究[D];成都理工大学;2014年

2 王玲玲;伪卫星增强北斗系统性能分析及组网技术研究[D];武汉理工大学;2014年

3 刘雷;基于FPGA的北斗信号捕获与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 成川川;北斗导航接收机捕获技术的研究和实现[D];西安电子科技大学;2014年

5 康博超;弱信号环境下北斗二代信号捕获方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

6 冯小鹏;高动态环境北斗卫星信号捕获算法研究[D];中南大学;2013年

7 黄隽yN;北斗B1 QPSK中频信号优化捕获与跟踪技术研究[D];南京航空航天大学;2013年

8 赵健;GPS接收机自适应多径抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

9 李路路;多径环境下的卫星捕获跟踪技术研究[D];电子科技大学;2011年

10 熊中喜;GPS接收机基带捕获跟踪的研究与实现[D];北京邮电大学;2010年

，

本文编号：2534022