資源描述：
《基于matlab的gps信號的仿真論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、基于MATLAB的GPS信號的仿真畢業(yè)論文目錄引言41GPS理論及其特性51.1GPS系統(tǒng)概述51.2GPS信號構(gòu)成71.2.1M序列101.2.2C/A碼131.2.3P碼151.3小結(jié)202MATLAB軟件212.1MATLAB軟件簡介212.2MATLAB應用概述222.2.1MATLAB功能介紹222.2.2MATLAB使用方法243GPS衛(wèi)星導航信號算法及其MATLAB仿真313.1C/A碼仿真代碼及其仿真結(jié)果313.2P碼的仿真代碼及其仿真結(jié)果323.3結(jié)果分析及其相關(guān)性分析33結(jié)論34致謝35參考文獻36附錄
2、A英文原文37附錄B中文翻譯38附錄CC/A碼源代碼3880/80附錄DP碼源代碼52引言全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)，全天候為用戶連續(xù)地提供高精度的位置、速度和時間信息。文中目的就是搭建一個GPS仿真平臺，使得各種信號生成的算法能在該仿真平臺上得以仿真實現(xiàn)，以驗證算法的性能，從而為信號模擬器的研制提供理論依據(jù)。因此對GPS的衛(wèi)星信號的仿真必將推動中國自主研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展。目前，以GPS為代表的衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)已成為當今國際公認的八大無線產(chǎn)業(yè)之一。隨著技術(shù)的進步、應用需求的增加，GPS以全天候、
3、高精度、自動化、高效率等顯著特點及其所獨具的定位導航、授時校頻、精密測量等多方面的強大功能，已涉足眾多的應用領(lǐng)域，使GPS成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個IT經(jīng)濟新增長點。GPS系統(tǒng)中P碼的捕獲通常是先捕獲到C/A碼，然后利用C/A碼調(diào)制的導航電文中的轉(zhuǎn)接字(HOW)所提供的P碼信息對P碼進行捕獲。然而，C/A碼的碼長短、碼速率低，易受敵方干擾和欺騙,在強干擾和欺騙的戰(zhàn)爭環(huán)境下，很難通過C/A碼來捕獲到P碼。因此，直接捕獲P碼一直倍受美國軍方的關(guān)注。產(chǎn)生P碼并對其特性進行分析對進一步研究直接P碼的捕獲有著重要的意
4、義。本設計所針對的是GPS衛(wèi)星信號的偽碼仿真，主要是M序列的生成方法和P碼的編碼原理及其仿真。本課題研究思路是：⑴研究GPS信號的生成原理和直擴頻通信技術(shù)基礎(chǔ)，M序列和P碼算法原理。⑵在理論研究的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)MATLAB軟件生成M序列和P碼，并對其做簡單的相關(guān)性分析。文章最后對仿真過程中實現(xiàn)的功能及出現(xiàn)的為題做出總結(jié)，總結(jié)論文所做的工作和需要更仔細研究的方向。80/801GPS理論及其特性1.1GPS系統(tǒng)概述全球定位系統(tǒng)（GPS）是美國政府于20世紀70年代開始研制，于1994年全面建成的高精度、高動態(tài)的星際導航定位系統(tǒng)，
5、該系統(tǒng)全天候地向全球范圍內(nèi)具有GPS接收機用戶提供精確、連續(xù)的三維位置、三維運動和時間需要。GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，StandardPositioningService）和軍規(guī)的標準精確定位服務（PPS，PrecisePositioningService）。GPS目前處于良好的運行狀態(tài)，并滿足20世紀60年代所提出的最佳定位系統(tǒng)標準。這個系統(tǒng)向有適當接收設備的全球范圍內(nèi)的用戶提供精確、連續(xù)的三維位置和速度信息。80/80GPS也向全球廣播世界協(xié)調(diào)時（UTC）。組成衛(wèi)星星座的24顆衛(wèi)星被安排在6個軌道平面上
6、，即每個平面上4顆。這樣的衛(wèi)星星座配置確定了衛(wèi)星某一時刻在軌道中的位置，而為hi與地平線以上的衛(wèi)星數(shù)會隨著時間和地點的不同而不同，最少可見到顆，最多可見到11顆，因此保證了在開放的天空下，地球上和近地空間任一點在任何時刻均可以同時觀測到至少4顆GPS衛(wèi)星，為準確定位提供可能。GPS系統(tǒng)采用CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，碼分多址）技術(shù)將在軌的24顆衛(wèi)星分開，每顆衛(wèi)星使用同樣的調(diào)制方式在相同的載波頻率上調(diào)制各自唯一的偽隨機碼和數(shù)據(jù)信息，然后使用星載衛(wèi)星天線發(fā)射信號。衛(wèi)星軌道分布如圖1.1所示：
7、圖1.1衛(wèi)星軌道分布80/801.1GPS信號構(gòu)成GPS衛(wèi)星向廣大用戶發(fā)送的用于導航定位的信號，是一種調(diào)制波，但有別于常用的無線電廣播電臺發(fā)送的調(diào)頻調(diào)幅信號，它是利用偽隨機噪聲碼傳送導航電文的調(diào)相信號。GPS衛(wèi)星信號是目前常用的兩種違心導航定位信號之一，它包含有三種信號分量，即載波（L1和L2）、測距碼（C/A碼和P碼）和數(shù)據(jù)碼（D碼，亦稱基帶信號或?qū)Ш诫娢模?。而這所有這些信號分量都是在同一個基本頻率f0=10.23MHz的控制下產(chǎn)生的。GPS衛(wèi)星信號示意圖如圖1.2所示：圖1.2GPS衛(wèi)星信號頻率構(gòu)成80/80GPS衛(wèi)星
8、發(fā)送的GPS衛(wèi)星信號采用L波段的兩種載頻作載波，分別被稱作L1的主頻率和L2的次頻率。這些載波頻率由擴頻碼（每一顆衛(wèi)星均有專門的偽隨機序列）和導航電文所調(diào)制。所有衛(wèi)星均在這兩個相同的載波頻率上發(fā)射，但由于偽隨機碼調(diào)制不同，因此無明顯的相互干擾。GPS使用L頻段的兩種載頻為（其中f0是衛(wèi)星信號發(fā)生器的基準
