GPS信號捕獲、跟蹤算法研究.pdf

1、近年來，GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))已經(jīng)不僅僅應用于軍事，測繪，船舶航空等專業(yè)領域，也開始進入人民大眾的日常生活。不同的使用環(huán)境中，對GPS接收機性能的要求也存在差異?？偟膩碚f，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接收機的相關研究。
　　 GPS接收機中包含RF前端、信號捕獲、信號跟蹤、比特同步、子幀同步和導航解算等模塊。在GPS接收相關技術中，GPS基帶信號的捕獲與跟蹤均為其核心技

2、術。信號捕獲和跟蹤技術的速度、靈敏度直接決定了GPS接收機的性能。日益復雜的城市環(huán)境使GPS信號衰減嚴重，為了保證GPS接收機能處理微弱的信號，必須研究更加簡單高效的信號捕獲和跟蹤技術。
　　 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

3、獲階段，分別介紹并且仿真實現(xiàn)了現(xiàn)有的主流捕獲算法，包括兩種時域捕獲算法和一種頻域捕獲算法。對其進行性能比較評估后，提出了一種新的相干與非相干積分相結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行了實際性能仿真，仿真結果表明，相干/非相干積分結合捕獲算法與現(xiàn)有算法相比，捕獲靈敏度能提高10dB以上，能捕獲到33dB甚至更低