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《GNSS信號(hào)跟蹤算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、ClassifiedIndex:TN961UDC:621.3SecrecyRate:PubHcizedUniversityCode:10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchandImplementationontheTrackingAlgorithmofGNSSSignalCandidate:Supervisor:AssoeiateSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Sp
2、eciality:Employer:Dateof0ralExaminatiOU:YaoXiaoyunProf.SuiBingdongMasterofScienceinEngineeringMeasurementTechniquesandInstrumentationSchoolofInformationScience&EngineeringMay,2014河北科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明IIIIlllllllllUlllllIIIIIIIIY2534119本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所
3、取得的成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:姚目眩2口f隼年羅月20B指導(dǎo)教師簽名.:諺汗豸‘為薦訓(xùn)件歲月2。日河北科技大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)河北科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫
4、進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。口保密,在—』年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于嘛保密。(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“寸,)學(xué)位論文作者簽名:黼么指導(dǎo)教師簽名:zdf爭年歲月z口日709年鄉(xiāng)月仞日摘要全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)具有多系統(tǒng)、多層面和多模式的優(yōu)勢,在民用和軍事領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用,GNSS接收機(jī)的研究也受到越來越多的關(guān)注。接收機(jī)的主要目的是解調(diào)出導(dǎo)航電文并對其進(jìn)行解算,而正確的跟蹤GNSS信號(hào)是解調(diào)的關(guān)鍵,因此跟蹤算法
5、的研究成為GNSS接收機(jī)中不可或缺的環(huán)節(jié)。該課題主要研究接收機(jī)中跟蹤環(huán)路算法的實(shí)現(xiàn)與硬件設(shè)計(jì),闡述了GNSS系統(tǒng)的組成,介紹了GPS信號(hào)的特性及GNSS接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu),對GPS接收機(jī)中信號(hào)跟蹤關(guān)鍵環(huán)節(jié)的基本原理作了重點(diǎn)分析,深入研究了跟蹤環(huán)路中載波跟蹤算法和碼跟蹤算法,對傳統(tǒng)的跟蹤環(huán)路中的鑒別器算法作了分析比較。針對傳統(tǒng)跟蹤算法中存在的頻率誤差大和調(diào)整時(shí)間長的問題,在分析了基于卡爾曼濾波算法的環(huán)路濾波器基礎(chǔ)上,引入了應(yīng)用卡爾曼濾波器的載波跟蹤環(huán)路,在Ma廿ab環(huán)境下對GPS信號(hào)進(jìn)行了仿真,并對跟蹤誤差進(jìn)行了比較,在信噪比為
6、-20dBHz的數(shù)字中頻信號(hào)的跟蹤中,傳統(tǒng)跟蹤環(huán)路算法的誤差均值為35Hz左右,而應(yīng)用卡爾曼濾波算法的載波誤差均值基本為零,跟蹤達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間減少了lOms。因此,和傳統(tǒng)的載波跟蹤算法相比,跟蹤誤差減小,跟蹤時(shí)間縮短。在硬件設(shè)計(jì)上,采用了一種基于CORDIC算法的載波環(huán)路鑒別器,該CORDIC算法的鑒別器用簡單的加減法和移位運(yùn)算代替除法和乘法運(yùn)算,節(jié)約了硬件邏輯資源,降低了成本,提高了工作效率。在分析CORDIC算法鑒別器的基礎(chǔ)上,初步完成了GPS接收機(jī)基帶處理單元中跟蹤模塊的FPGA設(shè)計(jì)和功能仿真。關(guān)鍵詞GNSS;載波跟蹤
7、;碼跟蹤;CORDIC算法;卡爾曼濾波;FPGA河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文IIAbstractGlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS)hasbeenwidelyusedincivilianfieldandmilitaryfield,becauseofitsadvantagewhichincludemulti-system,multi·levelandmulti-mode.Therefore,GNSSreceiverhasattractedmoreandmoreattention.Themain
8、workofreceiverisdemodulatingandcalculatingnavigationdata,howeverthekeytodemodulationpreciseistrackingthesignalofGNSScorrectly.Thereforeresearchin