軟件GPS接收機捕獲跟蹤方法與定位性能研究.pdf

1、本論文重點對軟件GPS接收機中捕獲、跟蹤方法進行研究，以達到提高接收機定位性能的目的。
　　 論文在簡要介紹GPS系統(tǒng)及信號結(jié)構(gòu)的基礎上，對GPS信號捕獲、跟蹤方法進行了詳細的研究。在傳統(tǒng)捕獲跟蹤方法基礎上對方法做了進一步的改進,并最終在軟件GPS接收機里實現(xiàn)了改進的捕獲和跟蹤方法。
　　 根據(jù)傳統(tǒng)捕獲方法對GPS微弱信號捕獲上的不足，給出了一種改進的基于相干非相干積分結(jié)合的捕獲方法，根據(jù)傳統(tǒng)跟蹤方法在GPS微弱信號跟蹤

2、上容易失鎖的缺陷，給出了一種基于擴展卡爾曼濾波器（EKF）的跟蹤方法。論文對技術實現(xiàn)中的關鍵和難點問題進行了研究分析和改進優(yōu)化。
　　 論文有針對性的介紹了GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和衛(wèi)星信號的組成，完成了GPS數(shù)字中頻信號仿真器的設計，并分析了軟件GPS接收機的結(jié)構(gòu)。在GPS信號捕獲方面，首先介紹了GPS信號傳統(tǒng)的時域串行和頻域并行兩種捕獲方法。然后研究了相干積分和非相干積分捕獲方法，在比較了兩種方法對信號的附加增益基礎上，給出了一種改進

3、的相干非相干積分結(jié)合捕獲方法，并對捕獲結(jié)果進行了性能分析。在GPS信號跟蹤方面，首先詳細介紹了載波環(huán)路跟蹤（PLL）和偽碼跟蹤環(huán)（DLL）的構(gòu)造，然后在分析了噪聲和多徑干擾對PLL環(huán)和DLL環(huán)影響的基礎上，將擴展卡爾曼濾波器（MVEKF）引入到跟蹤環(huán)中，完成了基于EKF跟蹤環(huán)的設計。最后仿真實現(xiàn)了傳統(tǒng)跟蹤方法和EKF跟蹤方法，并對仿真結(jié)果進行了性能分析。在位置解算方面，在分析了導航電文格式和GPS定位方法的基礎上，重點研究了在多于4顆衛(wèi)