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《GPS弱信號(hào)捕獲算法分析與其在軟件接收機(jī)上的實(shí)現(xiàn)》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、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用，高性能導(dǎo)航接收機(jī)成為了導(dǎo)航領(lǐng)域的主要研究方向。作為高性能導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)之一，微弱導(dǎo)航信號(hào)接收技術(shù)是目前研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)弱信號(hào)條件下，GPS信號(hào)的捕獲問題，從理論分析和算法實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面開展了研究工作，取得了一些有意義成果。這些研究成果可移植性較強(qiáng)，經(jīng)過修改就可用于其它導(dǎo)航系統(tǒng)中。首先，本文首先分析了GPSL1信號(hào)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，給出仿真信號(hào)的數(shù)學(xué)模型。研究了GPS信號(hào)的捕獲原理以及時(shí)域和頻域兩種基本捕獲算法，說明了FFT技術(shù)應(yīng)用到捕獲中，可以大大提高相關(guān)運(yùn)算的速
2、度，縮短捕獲時(shí)間，為后續(xù)算法的研究和仿真做準(zhǔn)備。其次，本文對(duì)弱信號(hào)條件下GPS信號(hào)的捕獲技術(shù)進(jìn)行了研究。對(duì)相干累積、非相干累積和差分相干累積進(jìn)行了理論和仿真分析，說明了要捕獲弱信號(hào)，就要增加處理增益，就必須進(jìn)行累積。在比較了半比特法、全比特法和圓周算法三種弱信號(hào)處理方法的基礎(chǔ)上，給出了一種基于最佳路徑估計(jì)的改進(jìn)差分相干累積算法，這種算法通過估計(jì)相鄰導(dǎo)航數(shù)據(jù)位乘積符號(hào)的可能組合，找出能夠使差分相干累積結(jié)果最大的一條路徑。這種方法可采用較長(zhǎng)的相干積分時(shí)間，且引起平方損失較小。仿真結(jié)果表明，該算法的弱信號(hào)檢測(cè)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)算法，計(jì)算量
3、雖有增加，但通過最佳路徑估計(jì)方法進(jìn)行處理，還是可以接受的。本文還仿真研究了一種可以減少計(jì)算量的先累積后相關(guān)的相干累積思想。然后，本文對(duì)GPSL1C/A和L2C信號(hào)的聯(lián)合捕獲進(jìn)行了研究。分析了新民用信號(hào)給弱信號(hào)捕獲帶來的影響。給出了L1C/A和L2CM信號(hào)聯(lián)合捕獲五種策略。仿真結(jié)果表明，聯(lián)合捕獲算法的檢測(cè)性能要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)單路非相干處理算法，且體現(xiàn)出了在弱信號(hào)捕獲方面的優(yōu)勢(shì)。最后，基于現(xiàn)有的軟件接收機(jī)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了非相干累積算法的實(shí)現(xiàn)流程，并用C語(yǔ)言進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，且移植到軟件接收機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行了定位測(cè)試。結(jié)果表明，新的軟件接收機(jī)平臺(tái)能夠?qū)?/p>
4、現(xiàn)對(duì)強(qiáng)度為-142dBm的GPS弱信號(hào)的捕獲，具有一定的工程實(shí)踐意義。關(guān)鍵詞：GPS；弱信號(hào)；非相干累積；差分相干累積；L2C；聯(lián)合捕獲-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,withthewidelyapplicationofsatellitenavigationtechnology,highperformancenavigationreceiverisbecomingthemainresearchdirections.Asoneofthekeytechnologiesofthehighp
5、erformancenavigationreceiver,acquisitiontechnologyofweaknavigationsignalisthecurrentlyresearchfocus.ThispaperaimsatacquisitionoftheGPSsignalunderweaksignalconditions.Fromtwoaspects,theoreticalanalysisandalgorithmrealization,theresearchworkiscarriedout,andsomesignifica
6、ntachievementsareobtained.Theseresearchachievementshavestrongportability,andcanbeusedinothernavigationsystemsaftermodification.Firstly,thestructureandcharacteristicsofGPSL1signalisanalysedandthemathematicalmodelofthesimulationsignalisgiven.AcquisitionprincipleofGPSsig
7、nalisresearchedaswellastwobasicacquisitionmethodrespectivelyontimedomainandfrequencydomain.ItshowsthatwhiletheFFTtechniqueisusedinacquisition,thespeedofcorrelationoperationwillbegreatlyimprovedandtheacquisitiontimewillbereduced.Anditmakesthepreparationforthefollowingr
8、esearchandsimulation.Secondly,acquisitiontechniquesofGPSsignalunderweaksignalconditionsareresearchedinthispaper.Theoreticala
