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《軟件gps接收機(jī)的捕獲及跟蹤算法研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要由于具有良好的移植性及可擴(kuò)展性，軟件GPS接收機(jī)逐漸成為當(dāng)今一個研究熱點(diǎn)。GPS衛(wèi)星星座的更新以及一些新的發(fā)射信號的應(yīng)用，都要求GPS接收機(jī)能有效地適應(yīng)新的改變。而軟件GPS接收機(jī)具有可編程及可移植性特點(diǎn)，可以改變其算法實(shí)現(xiàn)新信號的處理，而且它還可以從內(nèi)部揭示接收機(jī)的構(gòu)造及工作原理，為廣大學(xué)習(xí)者或研究人員提供一個理解其內(nèi)部原理的平臺，具有很好的研究意義。本文首先詳細(xì)闡述了C／A碼的產(chǎn)生、特點(diǎn)以及衛(wèi)星多普勒頻率，根據(jù)GPS衛(wèi)星星座的相關(guān)信息，給出了GPS系統(tǒng)應(yīng)用中多普勒頻率的范圍值。然后，重點(diǎn)分析了衛(wèi)星信號的捕獲過程，包括一般時域相關(guān)捕獲算法、FFT捕獲、圓周相關(guān)捕獲及BASS(Bl
2、ockAdjustmentofSynchronizingSignal)捕獲算法等，給出了各種算法的實(shí)現(xiàn)過程。隨后在GPS接收機(jī)的跟蹤過程中，用鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)信號的跟蹤。這部分詳細(xì)解釋了鎖相環(huán)的工作原理，著重介紹了GPS接收機(jī)中經(jīng)常用到的二階鎖相環(huán)。并給出了用鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)信號跟蹤的過程。另外，給出了BASS的跟蹤方法。最后，編寫軟件，采用圓周相關(guān)捕獲、科斯塔環(huán)跟蹤成功解調(diào)出了導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并最終解算出了數(shù)據(jù)采集位置的坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了GPS接收機(jī)的完整的功能。另外，程序?qū)崿F(xiàn)了BASS方法的捕獲。采用真實(shí)數(shù)據(jù)，對比了圓周相關(guān)捕獲和BASS捕獲的捕獲時間及所得載波的頻率值。通過比較，兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)信號的
3、捕獲，相比而言，BASS捕獲所用時間比圓周相關(guān)所用時間短，且BASS捕獲得到的載波頻率值比圓周相關(guān)得到的略精確，這個精確的頻率值會加快后面跟蹤過程的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：GPS，軟件接收機(jī)，傅立葉變換，捕獲，跟蹤，鎖相環(huán)ABSTRACTThesoftwareGPSreceiverhasattractedmoreandmoreattentionsbecauseofitsgoodtansplantingandexpansibleability．WiththeupdateoftheGPSsatellitesandthenewcomingsignals，GPSreceiversneedtobechan
4、gedtoadapttothesenewthings．SoftwareGPSreceiverscandealwiththeseproblemseasilybychangingsomealgorithm．Also，softwareGPSreceiversCanprovideaplatformtostudythes協(xié)lctllreandprincipleoftheGPSreceiver,whichisofmuchuseforstudentsandresearchersofGPS．Firstly,thepaperintroducedthegenerationandcharacteristic
5、oftheC／Acode，explainedtheDopplerfrequency,andtheDopplerrangeduringtheGPSpositioning．ThisDopplerrangeisalsothesearchingboundofthesingalacquisition．Secondly,severalacquisitionalgorithms，includinglime—domaincorrelation,FFTacquisition,circularcorrelationandBASSacquisitionWereintroduced．Thenthetracki
6、ngmodeisintroduced．ThefundamentalstructureandprincipleofthephaselockloopWasdiscussedfirst，andsomeimportantparametersWeregiven．TheseparametersWerequiteimportant,whichdecidedthecapabilityoftheloopandthetrackingperformanceoftheGPSsignalprocess．ThetrackingprocessbyphaselockloopandtheBASSapproachWere
7、alsepresentedinthispaper．Finally,onthebasisofthesoftware，thepaperdemodulatedthenavigationdatasuccessfully,andcaculatedthepositionwherethedatawascollected．Inaddition,thepapercomparedthecircularcorrelationandtheBASSalgorithmsa
