GPS-BD雙模接收機(jī)捕獲跟蹤算法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、GPS(GlobalPositioningSystem)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程是全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的主要代表,其核心技術(shù)也已經(jīng)基本成熟。然而,我國衛(wèi)星導(dǎo)航核心技術(shù)起步較晚,自行建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也在不斷的深入研究中。本文結(jié)合GPS與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem),研發(fā)兩種模式相兼容的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)。在兼容模式的基礎(chǔ)上,借鑒GPS接收機(jī)理論和算法研究來提高BD接收機(jī)的基

2、帶處理技術(shù),從而提高北斗接收機(jī)的性能。
　　本文首先對(duì)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行分析,并詳細(xì)描述GPS和BD導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)格式,簡(jiǎn)單闡述接收機(jī)的工作原理以及擴(kuò)頻通信的基本原理。本文深入研究了北斗GPS雙模接收機(jī)基帶處理器的捕獲與跟蹤設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)過程中,首先詳細(xì)描述時(shí)域捕獲算法與基于FFT的頻域捕獲算法。根據(jù)信號(hào)中導(dǎo)航比特的特性,以20ms為周期可能會(huì)出現(xiàn)的比特翻轉(zhuǎn),再結(jié)合原有的捕獲算法,本文提出基于二分法的FFT快速捕獲算法

3、對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行捕獲,在提高捕獲的靈敏度同時(shí)也提高算法的運(yùn)算速度,該研究成果已經(jīng)經(jīng)過仿真驗(yàn)證,并公開發(fā)表。由于北斗信號(hào)存在二次編碼,所以除了要檢查導(dǎo)航比特翻轉(zhuǎn)之外,還要檢測(cè)二次編碼,其難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GPS弱信號(hào)的檢測(cè)。
　　本文分析了跟蹤算法原理,包括碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán),并研究環(huán)路濾波和數(shù)據(jù)解調(diào)的特點(diǎn)。由于接收機(jī)通常會(huì)在信噪比較低的環(huán)境下工作,本文提出了基于非相干DLL、四象限反正切的FLL以及對(duì)導(dǎo)航比特翻轉(zhuǎn)不敏感的CostasPL