本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航接收機信號處理技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System, GNSS)是一個能夠全天候、實時的提供精確定位、測速和授時服務(wù)的系統(tǒng)。隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍用和民用領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,應(yīng)用環(huán)境也日漸復(fù)雜,信號微弱和易受干擾等問題逐漸凸顯。特別是在室內(nèi)、深林、隧道等復(fù)雜環(huán)境中信號更加微弱,而且容易受到外界各種干擾,在這些環(huán)境下傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機可能無法正常工作。因此,對衛(wèi)星導(dǎo)航接收機抗干擾和弱信號捕捉技術(shù)的研究越來越受到重視,具有重要的理論意義和實用價值。目前衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)存在的主要問題是干擾影響信號質(zhì)量以及對接收機的捕獲靈敏度要求不斷提高。因此,本文在對GNSS系統(tǒng)及接收機原理進行分析的基礎(chǔ)上,對接收機的干擾檢測方法和弱信號捕獲算法做了深入研究。主要工作及結(jié)論如下：針對衛(wèi)星導(dǎo)航接收機在復(fù)雜環(huán)境下易受到干擾而嚴重影響信號質(zhì)量的問題,本文在分析幾種時頻分析方法的基礎(chǔ)上,建立了掃頻干擾模型,運用了基于分數(shù)階傅里葉變換的干擾檢測方法。通過連續(xù)對信號做分數(shù)階傅里葉變換,采用二維譜峰搜索算法,估計變換的階數(shù)；然后對信號進行該階分數(shù)階傅里葉變換,檢測出干擾�；诜謹�(shù)階傅里葉變換的干擾檢測方法不僅克服了其他時頻方法的缺點,而且計算量小,能有效檢測干擾。為了提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的捕獲靈敏度,本文利用新一代復(fù)合衛(wèi)星導(dǎo)航信號的數(shù)據(jù)分量和導(dǎo)頻分量,提出了差分聯(lián)合數(shù)據(jù)／導(dǎo)頻信道組合方法,包括差分比較信道組合及差分相干信道組合。該捕獲方法充分利用了數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻信道中可用衛(wèi)星信號的傳輸功率,提供比傳統(tǒng)的捕獲方法更加優(yōu)良的性能,顯著提高了衛(wèi)星導(dǎo)航接收機在弱信號環(huán)境下的捕獲靈敏度。仿真實驗表明,本文提出的基于分數(shù)階傅里葉變換的干擾檢測方法相比短時傅里葉變換和維格納-威爾分布有更好的檢測效果；差分比較信道組合和差分相干信道組合的捕獲技術(shù)結(jié)合了差分和信道組合的優(yōu)點,尤其是差分相干信道組合捕獲方法,更加適用于弱信號環(huán)境下的高靈敏度衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的信號捕獲。
【關(guān)鍵詞】：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 時頻分析 干擾檢測 高靈敏度 信道組合
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 抗干擾研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 弱信號捕獲研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)19
• 1.4 本章小結(jié)19-20
• 第二章 GNSS系統(tǒng)及接收機原理20-34
• 2.1 GNSS系統(tǒng)簡介20-25
• 2.1.1 GPS系統(tǒng)20-23
• 2.1.2 GALILEO系統(tǒng)23-24
• 2.1.3 GLONASS系統(tǒng)24-25
• 2.1.4 COMPASS系統(tǒng)25
• 2.2 GNSS信號結(jié)構(gòu)25-29
• 2.2.1 偽碼26-27
• 2.2.2 數(shù)據(jù)碼27-29
• 2.2.3 多普勒頻移29
• 2.3 GNSS接收機的結(jié)構(gòu)29-33
• 2.3.1 天線30
• 2.3.2 射頻信號調(diào)整30
• 2.3.3 下變頻混頻30-31
• 2.3.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機信號干擾檢測研究34-51
• 3.1 掃頻干擾模型34-35
• 3.2 時頻分析35-38
• 3.2.1 信號的不確定原理35-36
• 3.2.2 短時傅里葉變換36-37
• 3.2.3 維格納-威爾分布37-38
• 3.3 基于分數(shù)階傅里葉變換的干擾檢測38-44
• 3.3.1 分數(shù)階傅里葉變換38-41
• 3.3.2 基于分數(shù)階傅里葉變換干擾檢測41-44
• 3.4 算法仿真分析44-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 GNSS弱信號捕獲方法研究51-69
• 4.1 信號捕獲原理及影響因素51-52
• 4.1.1 捕獲原理51
• 4.1.2 捕獲時最大導(dǎo)航電文長度51-52
• 4.1.3 捕獲時的頻率搜索步長52
• 4.2 傳統(tǒng)信號捕獲方法52-54
• 4.2.1 線性捕獲52-53
• 4.2.2 并行頻率搜索53
• 4.2.3 并行碼相位搜索53-54
• 4.3 弱信號捕獲方法54-56
• 4.3.1 相干積分54-55
• 4.3.2 非相干積分55-56
• 4.4 差分比較信道組合捕獲方法56-62
• 4.4.1 虛警概率58-60
• 4.4.2 檢測概率60-62
• 4.5 差分相干信道組合捕獲方法62-65
• 4.5.1 虛警概率63-64
• 4.5.2 檢測概率64-65
• 4.6 算法仿真分析65-68
• 4.7 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-70
• 5.1 全文總結(jié)69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況74-75

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本文編號：316585