GPS接收機(jī)重捕設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)自二十世紀(jì)七十年代建成以來(lái)，經(jīng)過(guò)二十余年的研究與發(fā)展，已成為世界范圍內(nèi)技術(shù)最成熟、使用范圍最廣的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，深刻影響著軍事和民用的各個(gè)領(lǐng)域。城市惡劣環(huán)境中，信號(hào)的遮擋和丟失變得越加頻繁，GPS接收機(jī)的重捕影響著定位性能。
　　本文重點(diǎn)研究了GPS接收機(jī)重捕的相關(guān)技術(shù)，包括失鎖檢測(cè)，載噪比測(cè)量和基于快速傅立葉變換（Fast Fourier Transf

2、orm, FFT）高靈敏度重捕算法。首先，分析了多種失鎖檢測(cè)的方法，經(jīng)過(guò)仿真對(duì)比得出相關(guān)器輸出檢測(cè)法能夠在不增加接收機(jī)運(yùn)算量的情況下帶來(lái)良好性能。接著在載噪比測(cè)量部分，改進(jìn)了窄寬功率比法使其平均時(shí)間隨著信號(hào)功率而變化，并使用MATLAB軟件進(jìn)行了仿真，測(cè)試不同的平均時(shí)間在低功率下的性能表現(xiàn)，從而確定高功率(20dB以上)使用1s平均時(shí)間、低功率(20dB以下)使用2s平均時(shí)間，并在SEUGPS平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)測(cè)。最后給出了高靈敏度重捕技術(shù)

3、方案并詳細(xì)地分析設(shè)計(jì)了重捕算法的各個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，通過(guò)比特估計(jì)解決了長(zhǎng)相干存在的比特跳變問(wèn)題，并使用FFT技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻點(diǎn)并行搜索。接著對(duì)上述重捕方案進(jìn)行算法仿真，在仿真過(guò)程中對(duì)算法在動(dòng)態(tài)和低功率多種情況中進(jìn)行性能評(píng)估，多普勒變化率的范圍是0～8Hz/s，信號(hào)功率（載噪比）變化范圍是40～16dB。為了計(jì)算出各種情況下的信號(hào)重捕概率，采用蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)方法，每種情況下重復(fù)仿真100次來(lái)計(jì)算重捕概率，并同樣在SEUGPS平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)測(cè)。