基于改進遺傳算法的GPS信號捕獲技術.pdf

1、暨南大學碩士學位論文題名（中英對照）：基于改進遺傳算法的基于改進遺傳算法的GPSGPS信號捕獲技術信號捕獲技術GPSSignalAcquisitionBasedonanImprovedGeicAlgithmGPSSignalAcquisitionBasedonanImprovedGeicAlgithm作者姓名：田聰聰田聰聰指導教師姓名：石敏石敏及學位、職稱：博士、士、副教授副教授學科、專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)通信與信息系統(tǒng)論文提交日期：

2、2014年5月論文答辯日期：2014年6月答辯委員會主席：論文評閱人：學位授予單位和日期：暨南大學碩士學位論文II摘要全球定位系統(tǒng)（GNSS）廣泛應用于導航、軍事和民用領域內(nèi)，它可以為使用者提供準確的位置和時間信息。其中由美國建造的GPS系統(tǒng)是至今為止最為完善和成熟的全球定位系統(tǒng)。而GPS系統(tǒng)中的基帶信號處理技術對系統(tǒng)的定位和導航有著重大影響。GPS基帶信號處理主要包括GPS信號的捕獲和跟蹤過程，而且信號捕獲是信號跟蹤的前提，因此，對于

3、GPS系統(tǒng)如何更好的實現(xiàn)信號捕獲的研究，具有十分重要的現(xiàn)實和理論意義。遺傳算法是一種借鑒達爾文生物進化論思想的全局隨機搜索尋優(yōu)方法，可以對非常復雜的多維多目標非線性問題進行快速計算，尤其是以它的簡單性，智能性，本質并行性和較強魯棒性等特點廣泛應用于多種學科領域內(nèi)。而GPS信號捕獲方法本質上就是一種搜索尋優(yōu)方法，其捕獲的最終目標是在其碼域和頻域內(nèi)搜索出信號最優(yōu)參數(shù)值（碼相位和多普勒頻移），然后把捕獲到的GPS信號參數(shù)送至信號跟蹤模塊進行跟

4、蹤處理。傳統(tǒng)GPS信號時域串行捕獲方法，能有效的實現(xiàn)信號的捕獲，但其捕獲時間較長，且在準確度和效率上不能夠得到統(tǒng)一。因此，遺傳算法作為一種搜索尋優(yōu)的方法，可很好應用于GPS信號捕獲中，把GPS信號的捕獲問題轉換成為遺傳算法的搜索尋優(yōu)問題。本文所做的主要工作就是研究基于遺傳算法的GPS信號捕獲方法的可行性，以及相較于傳統(tǒng)GPS信號時域捕獲方法的優(yōu)勢。首先簡要介紹了GPS信號的結構，并重點對CA碼的產(chǎn)生和特性進行了研究，以此來引出對GPS信

5、號的捕獲原理和特性的研究，對傳統(tǒng)時域串行GPS捕獲方法進行仿真和分析。其次，簡要介紹了遺傳算法的基本原理，并在遺傳算法基本原理之上對其基本思想和流程進行了介紹和分析，重點分析了遺傳算法的算子和遺傳算法的改進方向。最后，將標準遺傳算法應用于GPS信號捕獲中，實驗和仿真證明了該捕獲方法的可行性和有效性。結合GPS信號捕獲問題，對標準遺傳算法進行了改進，主要是改進初始種群的產(chǎn)生、改進捕獲參數(shù)的搜索范圍以及自適應調整交叉概率和變異概率。并將改進