高動(dòng)態(tài)GNSS信號(hào)快速捕獲算法研究.pdf

1、近年來，隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)的迅速發(fā)展以及各個(gè)領(lǐng)域?qū)Χㄎ?，?dǎo)航服務(wù)需求量的飛速上升，用戶端對(duì)導(dǎo)航定位的精度等性能提出了越來越高的需求。而高動(dòng)態(tài)下的實(shí)時(shí)捕獲是保證接收機(jī)高精度的一個(gè)至關(guān)重要的問題。接收機(jī)對(duì)導(dǎo)航信號(hào)的捕獲過程實(shí)質(zhì)上就是對(duì)偽碼相位和載波多普勒頻移的二維搜索過程。高動(dòng)態(tài)環(huán)境下接收信號(hào)的載波多普勒頻移非常大，不利于信號(hào)的快速捕獲。本文研究的基于PMF-FFT的捕獲算法著眼于解決高動(dòng)態(tài)大多普勒頻移下的快速捕獲問題。

2、>　　本文首先對(duì)GNSS系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析介紹。分析可GPS的C/A碼的產(chǎn)生以及相關(guān)特性，并分析了高動(dòng)態(tài)環(huán)境下GNSS信號(hào)的特點(diǎn)。
　　其次深入研究了GNSS系統(tǒng)中信號(hào)捕獲的基本原理。并對(duì)時(shí)域滑動(dòng)相關(guān)捕獲算法和基于FFT捕獲算法這兩種傳統(tǒng)方法進(jìn)行了分析和比較，之后重點(diǎn)研究了匹配濾波捕獲算法，對(duì)其捕獲原理進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)，分析了匹配濾波算法的捕獲性能，指出其在多普勒頻移較大時(shí)的缺陷。針對(duì)在多普勒頻移較大時(shí)的衰減問題，基于匹配濾波算

3、法而引入的PMF-FFT算法是通過FFT方法來補(bǔ)償匹配濾波器的衰減，但同時(shí)PMF-FFT算法由于引入FFT運(yùn)算也引入了扇貝損失。本文給出了PMF-FFT算法的數(shù)學(xué)模型，分析了捕獲基本原理，從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)并分析了其幅頻響應(yīng)的特點(diǎn)。
　　針對(duì)了PMF-FFT捕獲系統(tǒng)設(shè)計(jì)中部分匹配濾波器長(zhǎng)度的選擇問題，本文研究了部分匹配濾波器長(zhǎng)度的改變對(duì)多個(gè)性能指標(biāo)產(chǎn)生的影響，給出了部分匹配濾波器長(zhǎng)度的選取準(zhǔn)則。本文針對(duì)PMF-FFT算法中的扇貝及相關(guān)損