本文關鍵詞：相關系數(shù)在GPS接收機上的應用研究

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【摘要】：無論是GPS、北斗或者伽利略等衛(wèi)星導航系統(tǒng),本質(zhì)上都為基于碼分多址的擴頻通信系統(tǒng)。在衛(wèi)星端,不同衛(wèi)星通過使用各自的偽隨機碼對發(fā)射信號進行擴頻調(diào)制,從而使其能夠在同一頻率的載波上播發(fā)自身的導航電文而互不干擾。那么,在接收機端,接收機需要同步接收信號中所有的可見衛(wèi)星信號,實現(xiàn)接收信號的解擴解調(diào)。而這一過程由接收機信號處理流程中的捕獲和跟蹤來完成。當接收機捕獲和持續(xù)跟蹤接收信號時,其中的一個核心環(huán)節(jié)為接收信號與偽碼副本之間的相關運算,其由基于自相關函數(shù)的相關器來完成。一方面,自相關函數(shù)檢查輸入信號與其自身時延波形之間的相似程度；另一方面,基于自相關函數(shù)的相關器又等價地稱為匹配濾波器,而匹配濾波器的論證和設計,是在假設環(huán)境噪聲為獨立的加性高斯白噪聲的前提下進行的,而衛(wèi)星信號在傳播過程中可能混入其他形式的噪聲,例如脈沖噪聲。受到這兩方面的啟發(fā),本文進行了如下幾個方面的研究工作：第一,鑒于相關系數(shù)在統(tǒng)計信號處理領域中作為兩路信號之間統(tǒng)計關系強弱的量化工具,于是引入了相關系數(shù)來度量偽隨機碼的相關性,分析了幾種常見相關系數(shù)和匹配濾波器對脈沖噪聲的穩(wěn)健性,隨后的蒙特卡洛實驗不僅驗證了分析結(jié)果,而且還揭示了SR、KT、GC和PRVCC在處理脈沖噪聲干擾時的優(yōu)越性能;第二,在雷達、聲納或者GNSS接收機中,相關器的實現(xiàn)通常采用硬件的形式,目的是獲得快速、實時的信號相關處理,應此要求,本文設計了幾種常見相關系數(shù)的信號檢測電路；第三,以C/A碼為對象,通過實驗數(shù)據(jù)全面驗證相關系數(shù)作為偽碼自相關性和互相關性度量的可行性,設計基于相關系數(shù)的衛(wèi)星信號搜索捕獲算法和碼跟蹤環(huán)路,并將兩者應用到開源GPS軟件接收機中,對在廣東工業(yè)大學生活西區(qū)十一棟樓頂通過射頻前端采集到的GPS信號進行后數(shù)字信號處理,通過剖析捕獲、跟蹤和位置解算這三個階段的有關輸出結(jié)果,來驗證應用了相關系數(shù)的GPS接收機的可靠性。無論是理論分析還是實驗結(jié)果,都充分驗證了基于相關系數(shù)的信號相關檢測的可靠性,同時本文創(chuàng)新性的研究工作將為GPS接收機中相關器的設計提供了替代性的方案。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任小偉;;載波相位差分相對定位的模糊度求解[J];導航定位學報;2014年01期

2 聞長遠;岳富占;仇躍華;;高軌GPS信號可用性分析[J];電子設計工程;2014年02期

3 萬紅霞;鞏應奎;劉炳成;;基于轉(zhuǎn)發(fā)體制的衛(wèi)星導航定位性能仿真與分析[J];電子設計工程;2014年01期

4 郇浩;陶選如;陶然;程小康;董朝;李鵬飛;;多普勒頻率變化率快速最大似然估計輔助的高動態(tài)載波跟蹤環(huán)路[J];電子與信息學報;2014年03期

5 余宜珂;王萌;郭偉;馬利華;魏照;;GNSS接收機中頻帶通濾波器群時延對偽距測量影響的研究[J];電子測量技術;2014年03期

6 莊新慶;鄒緒平;應士君;;北斗船用接收機電磁兼容電路設計與研究[J];電子設計工程;2014年05期

7 袁海義;周浚哲;郝永平;王磊;;GPS衛(wèi)星可見性預測與接收機的快速定位[J];成組技術與生產(chǎn)現(xiàn)代化;2014年01期

8 崔留爭;高思遠;賈宏光;儲海榮;姜瑞凱;;神經(jīng)網(wǎng)絡輔助卡爾曼濾波在組合導航中的應用[J];光學精密工程;2014年05期

9 孫福余;張鵬;徐亞明;鄒進貴;;載波相位測量原理及在GPS軟件接收機上的實現(xiàn)[J];測繪通報;2014年04期

10 李健;鄒浩杰;陳杰;;多星座衛(wèi)星導航接收機跟蹤通道結(jié)構(gòu)改進[J];電訊技術;2014年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 來欣;武旭光;張磊;;一種基于卡爾曼濾波的GNSS/WSN融合定位算法[A];2014第二屆中國指揮控制大會論文集（上）[C];2014年

2 韓宗延;錢偉康;何福玉;;基于二維平面內(nèi)智能小車定位系統(tǒng)的設計[A];2014航空試驗測試技術學術交流會論文集[C];2014年

3 趙新曙;王前;;壓制式干擾對GNSS接收機的影響及應對策略[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S2 衛(wèi)星導航信號體制及兼容與互操作[C];2014年

4 胡鐵喬;張寶玲;姜雪瑤;;基于盲波束形成的GPS弱信號捕獲方法[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S7 北斗/GNSS用戶終端技術[C];2014年

5 閆剛;申強;;基于多傳感器信息融合的微小型飛行器導航技術研究[A];第三屆中國指揮控制大會論文集（下冊）[C];2015年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 郭文飛;抗干擾GPS接收系統(tǒng)關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];武漢大學;2011年

2 崔留爭;MEMS-SINS/GPS組合導航關鍵技術研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2014年

3 李智奇;時頻信號的相位比對與處理技術[D];西安電子科技大學;2012年

4 李洋;地圖信息識別和地圖匹配算法的研究[D];北京交通大學;2013年

5 蘇先禮;GNSS完好性監(jiān)測體系及輔助性能增強技術研究[D];上海交通大學;2013年

6 曲博;BOC和CBOC調(diào)制信號偽碼跟蹤方法研究[D];華中科技大學;2014年

7 牛滿倉;多頻段GNSS信號兼容技術研究[D];上海交通大學;2014年

8 秦峰;基于矢量跟蹤的高動態(tài)載體超緊組合導航技術研究[D];上海交通大學;2014年

9 韓成浩;基于卡爾曼濾波的運動同步記錄與再現(xiàn)技術及應用研究[D];吉林大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陶永艷;跳擴頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層相關技術的研究與實現(xiàn)[D];北京郵電大學;2013年

2 卓強輝;基于S3C6410的北斗手持終端顯控系統(tǒng)設計[D];西北大學;2013年

3 張鵬;基于無偏灰色模糊馬爾可夫理論對邊坡位移預測的研究[D];武漢理工大學;2013年

4 付建勛;基于智能天線的GPS信號采集與處理實驗系統(tǒng)[D];華中科技大學;2013年

5 黃少銳;GNSS軟件接收機中室內(nèi)微弱衛(wèi)星信號捕獲技術的研究[D];華中科技大學;2013年

6 馬曉玉;導航信號波形性能綜合評估方法研究[D];華中科技大學;2013年

7 黃其祥;基于舵機控制的新型擺線推進器研究[D];浙江大學;2014年

8 蔣瑩瑩;基于局域陸基導航系統(tǒng)接收機的基帶信號處理設計[D];南京理工大學;2014年

9 黃海濤;基于VxWorks的雙GPS測向系統(tǒng)設計[D];南京理工大學;2014年

10 單童;深組合系統(tǒng)中慣性輔助GPS基帶技術研究[D];南京理工大學;2014年

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本文編號：1175506