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《GPS信號捕獲、跟蹤算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文GPS信號捕獲、跟蹤算法研究姓名：雷蕾申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：彭啟琮20100501摘要近年來，GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))已經(jīng)不僅僅應(yīng)用于軍事，測繪，船舶航空等專業(yè)領(lǐng)域，也開始進(jìn)入人民大眾的日常生活。不同的使用環(huán)境中，對GPS接收機(jī)性能的要求也存在差異。總的來說，只有定位精確，使用方便，低成本的產(chǎn)品才能在民用市場中立足，所以越來越多的人開始GPS接收機(jī)的相關(guān)研究。GPS接收機(jī)中包含RF前端、信號捕獲、信號跟蹤、比特同步、子幀同步和導(dǎo)航解算等模塊。在GPS接收相
2、關(guān)技術(shù)中，GPS基帶信號的捕獲與跟蹤均為其核心技術(shù)。信號捕獲和跟蹤技術(shù)的速度、靈敏度直接決定了GPS接收機(jī)的性能。日益復(fù)雜的城市環(huán)境使GPS信號衰減嚴(yán)重，為了保證GPS接收機(jī)能處理微弱的信號，必須研究更加簡單高效的信號捕獲和跟蹤技術(shù)。本文從GPS信號的仿真實現(xiàn)開始，對GPS信號的捕獲和跟蹤等各個階段的各類現(xiàn)有算法進(jìn)行了深入的分析評估。在GPS信號的產(chǎn)生階段，使用了基于NCO設(shè)計與查表法兩種GPS信號產(chǎn)生算法，并且以此作為參考，展開捕獲跟蹤各算法的研究。在GPS信號的捕獲階段，分別介紹并且仿真實現(xiàn)了現(xiàn)有的主流
3、捕獲算法，包括兩種時域捕獲算法和一種頻域捕獲算法。對其進(jìn)行性能比較評估后，提出了～種新的相干與非相干積分相結(jié)合的適用于微弱信號的捕獲算法。在GPS信號的跟蹤階段，同樣對現(xiàn)有的算法進(jìn)行了討論分析，并且提出了一種適用于高速狀態(tài)下的跟蹤算法。本文所提出算法均進(jìn)行了實際性能仿真，仿真結(jié)果表明，相干／非相干積分結(jié)合捕獲算法與現(xiàn)有算法相比，捕獲靈敏度能提高lOdB以上，能捕獲到33dB甚至更低的信號。鎖相環(huán)和鎖頻環(huán)結(jié)合跟蹤算法在109的加速度下仍然能跟蹤到信號。關(guān)鍵詞：GPS信號仿真，捕獲，跟蹤，相干／非相干，PLL／
4、FLLABSTRACTAlthoughoriginallydevelopedforthemilitary,theGPS(GlobalPositioningSystem)hasproveninvaluableforamultitudeofcivilianapplications．EachapplicationdemandsspecificperformancefromtheGPSreceiver,andtheassociatedrequirementsoftenvarywidely．Thepursuitofm
5、arket-admittedGPSreceiverswithhighpreciseandlow—costmakemorepeopledoresearchonGPSreceivers．ThereceiverisconsistedofRFfront-end，signalacquisition，signaltracking，bitsynchronization，sub—framesynchronizationandthenavigationsolutionmodules．Signalacquisitionandt
6、rackingiscriticalforaGPSreceiver,formeirspeedandsensitivitydecidethereceiverperformance．SincetheabilityoftheGPSreceivertoworkunderweaksignalandvariousdynamicconditionsisrequirednowadays，signalacquisitionandtrackingalgorithmshouldbemodifiedforhidersensitivi
7、tyandlesscomplicated．Thepaperisorganizedasfollows．First,GPSsignalsimulation．GPSsignalissimulatedbyNCObasedalgorithmandlook一印tablemethod，whichCanbeusedinalgorithmverification．Second，signalacquisition．Anewacquisitionalgorithmwithhighsensitivitybasedonthecomb
8、inationofcoherentandnon—coherentintegrationisproposed．Thisisfollowedbyadescriptionofthreeotheralgorithms．Finally,afteranalyzingthegeneraltrackingmethod，anewmethodbasedonPLL／FLLisintroduced．Allalgorithmsaredem
