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《軟件gps接收機(jī)的研究》由會(huì)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(kù)。
1、上海交通大學(xué)摘要軟件GPS接收機(jī)的研究摘要在21世紀(jì)，星基導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用已成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠?。GPS已在許多新的領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，例如石油勘探，飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸以及汽車(chē)導(dǎo)航等。隨著GPS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，人們對(duì)GPS接收機(jī)的要求也越來(lái)越高。近年來(lái)，GPS接收機(jī)的研究目前已成為導(dǎo)航研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前使用的GPS接收機(jī)可以分為兩種：硬件接收機(jī)和軟件接收機(jī)。盡管大部分硬件接收機(jī)在使用中性能表現(xiàn)良好，但它們不僅很難在惡劣的環(huán)境保持正常工作狀態(tài)，而且兼容性欠佳，升級(jí)成本高，除此之外，隨著時(shí)間的推移，部件會(huì)逐漸老化，這也會(huì)降低接收機(jī)的可靠度和精度。相
2、比之下，最近逐漸引起研究者們關(guān)注的軟件GPS接收機(jī)，借助通用的微處理器在頻域執(zhí)行相關(guān)運(yùn)算，具有操作上的靈活性和系統(tǒng)間的兼容性，所以當(dāng)需要升級(jí)接收新的導(dǎo)航信號(hào)時(shí)，設(shè)計(jì)者所要做的僅僅是修改相關(guān)的程序或參數(shù)。盡管有諸多優(yōu)點(diǎn)，但和硬件接收機(jī)相比，軟件接收機(jī)的運(yùn)算能力不是很高。特別是在有遮擋的環(huán)境中使用時(shí)，由于遮擋、反射等影響，信號(hào)受到嚴(yán)重的衰減，載噪比（Carrier-to-NoiseRatio，C/NO）通常都在34dB-Hz以下，且軟件接收機(jī)不能為額外的信號(hào)處理算法提供足夠的運(yùn)算能力，從而使得軟件GPS接收機(jī)很難實(shí)時(shí)捕獲跟蹤信號(hào)，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)無(wú)法定位的情況。
3、I上海交通大學(xué)摘要隨著微處理器的飛速發(fā)展，F(xiàn)PGA中可以集成大量的邏輯單元，所以對(duì)于捕獲微弱GPS信號(hào)所需要的巨大運(yùn)算量這個(gè)問(wèn)題，F(xiàn)PGA提供了一個(gè)理想的解決方案。在對(duì)FPGA的基本結(jié)構(gòu)、常用設(shè)計(jì)工具及通用設(shè)計(jì)程序進(jìn)行詳細(xì)介紹后，本文提出一種新的基于FPGA的捕獲方法并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，以確定軟件GPS接收機(jī)在市區(qū)、隧道等有遮擋的環(huán)境中的捕獲低載噪比信號(hào)的能力。這項(xiàng)工作的目的是為了驗(yàn)證軟件接收機(jī)在作適當(dāng)改進(jìn)后也能有效捕獲到微弱GPS信號(hào)，同時(shí)為能在惡劣環(huán)境中快速定位的高靈敏度軟件GPS接收機(jī)的發(fā)展提供了一個(gè)思路。關(guān)于軟件GPS接收機(jī)的另一個(gè)問(wèn)題是：目前大部分軟
4、件GPS接收機(jī)都還處于實(shí)驗(yàn)室階段，工作時(shí)所處理的信號(hào)大部分是仿真信號(hào)，對(duì)于噪聲等干擾不可預(yù)計(jì)的真實(shí)信號(hào)，能否進(jìn)行處理仍需實(shí)踐檢驗(yàn)。故在闡述完基于FPGA技術(shù)的微弱GPS信號(hào)捕獲實(shí)現(xiàn)方法后，本文嘗試用軟件GPS接收機(jī)對(duì)采集到的真實(shí)信號(hào)進(jìn)行跟蹤。成功的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步為軟件GPS接收機(jī)的普遍推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)，軟件GPS接收機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，微弱信號(hào)捕獲，真實(shí)信號(hào)跟蹤IIShanghaiJiaoTongUniversityABSTRACTResearchonSoftwareGPSReceiverABSTRACTInthe21stcen
5、tury,theuseofspace-basednavigationtechnologyhasbecomeanessentialpartofpeople’slife.GlobalPositioningSystem(GPS)hasbeenseeninmanynewandinnovativeapplicationssuchasoilexploitation,spacecraftlandingandvehiclenavigation.AstheapplicationofGPStechnologybecomesmorewidespread,highrequirem
6、entsforGPSreceivershavebeenbroughtupbyusers.AndsoftwareGPSreceivershavebecomethefocusofexpertsinrecentyears.CurrentlytherearetwomaintypesofGPSreceivers:hardwarereceiversandsoftwarereceivers.Althoughmosthardwarereceivershaveprovenarelativelysatisfyingperformancewhenused,theycannota
7、lwaysworkwellundersevereconditions.Besides,itisaveryconsumingtaskforthemtoupdateandthecostishighbecausecomponentshavetobereplacedevenforaminorchange.Inaddition,componentvaluesdriftovertime,whichwillreducereliabilityandaccuracyasreceiversage.Incontrast,softwarereceivers,whichhavebe
8、comethefocusofexpertsinrecentyear
