本文關(guān)鍵詞：GPS微弱信號(hào)捕獲技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著城市建筑的數(shù)目不斷增加，用戶定位需求的逐漸提高，微弱環(huán)境下信號(hào)捕獲技術(shù)的研究起到了非常重要的作用。 首先，本文分析了現(xiàn)代化GPS信號(hào)特性，提出一種高靈敏度GPS L1C/A碼信號(hào)捕獲算法，該算法利用BIT位修正以及數(shù)據(jù)疊加預(yù)處理技術(shù)，在長(zhǎng)積分時(shí)間條件下，能夠有效的抑制導(dǎo)航數(shù)據(jù)跳變影響，同時(shí)降低捕獲運(yùn)算量的算法，該算法理論分析結(jié)果表明在輸入信噪比為-29dB條件下，預(yù)檢測(cè)積分時(shí)間設(shè)定為20ms，虛警概率為Pf a0.001時(shí)，檢測(cè)概率能夠達(dá)到Pd0.99，此時(shí)該算法運(yùn)算量分別是延遲相乘算法、信號(hào)壓縮算法、非相干捕獲算法、FFT并行碼搜索算法運(yùn)算量的26.1%，21.4%，10.5%，8.07%，故此算法具有很大的優(yōu)勢(shì)。 其次，對(duì)聯(lián)合來自同一顆衛(wèi)星的多頻點(diǎn)資源能量，提高算法靈敏度進(jìn)行了研究，針對(duì)GPS L1C/A碼信號(hào)與L2CM碼信號(hào)的聯(lián)合捕獲技術(shù)進(jìn)行了研究，利用雙碼聯(lián)合廣義差分技術(shù)改善單碼導(dǎo)航信號(hào)的捕獲靈敏度，解決捕獲衛(wèi)星信號(hào)中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)位周期帶來的數(shù)據(jù)位跳變問題。同時(shí)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了乘性檢測(cè)方式，用于提高雙碼聯(lián)合衛(wèi)星信號(hào)的相關(guān)檢測(cè)量的峰峰比值，提高檢測(cè)概率，使其更適用于微弱環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航接收機(jī)的正常定位功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該聯(lián)合捕獲技術(shù)比單碼捕獲技術(shù)靈敏度提高了3dB，同時(shí)改進(jìn)后的算法，在輸入信噪比為-24dB條件下，存在導(dǎo)航數(shù)據(jù)位跳變時(shí)，能夠成功捕獲到信號(hào)，此時(shí)檢測(cè)量峰峰比為5.23，比傳統(tǒng)算法峰峰比提高了4.25倍。 最后，對(duì)利用單通道實(shí)現(xiàn)來自同一顆衛(wèi)星，不同頻點(diǎn)的信號(hào)聯(lián)合捕獲算法進(jìn)行了重點(diǎn)研究，針對(duì)雙頻信號(hào)多普勒殘差不同導(dǎo)致復(fù)合sinc函數(shù)的畸變或裂變問題，提出了一種用單通道實(shí)現(xiàn)GPS雙頻信號(hào)聯(lián)合捕獲算法。該算法利用頻差修正因子加權(quán)的本地載波發(fā)生器實(shí)現(xiàn)對(duì)雙頻信號(hào)的載波剝離，繼而利用本地復(fù)合碼對(duì)其進(jìn)行碼剝離，，將復(fù)合sinc函數(shù)修復(fù)為單峰。算法分析結(jié)果表明，該算法性能，比傳統(tǒng)聯(lián)合捕獲算法運(yùn)算時(shí)間節(jié)省了80%，以輸入信號(hào)信噪比選取-27dB，虛警概率選取Pf a10-3為前提，此時(shí)改進(jìn)后的算法檢測(cè)概率為90.29%，比傳統(tǒng)算法的37.19%，有個(gè)較大的提高，故改進(jìn)后的技術(shù)有很大的意義。
【關(guān)鍵詞】：微弱信號(hào)捕獲 BIT修正 聯(lián)合捕獲 多頻多碼 單通道剝離
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 主要符號(hào)說明9-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.1.1 課題研究背景10
• 1.1.2 課題的研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)高靈敏度捕獲研究現(xiàn)狀分析11-12
• 1.2.2 新型高靈敏度捕獲研究技術(shù)分析12-13
• 1.3 課題可行性與必要性分析13-14
• 1.3.1 必要性分析13
• 1.3.2 可行性分析13-14
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容介紹14-15
• 第二章 GPS 導(dǎo)航信號(hào)特性分析15-26
• 2.1 GPS 系統(tǒng)及現(xiàn)代化分析15-16
• 2.2 基于中頻采樣 GPS 信號(hào)特性分析16-23
• 2.2.1 L1C/A 信號(hào)結(jié)構(gòu)分析16-18
• 2.2.2 L2C 信號(hào)結(jié)構(gòu)分析18-21
• 2.2.3 L5 信號(hào)結(jié)構(gòu)分析21-23
• 2.3 衛(wèi)星信號(hào)基本捕獲原理介紹23-25
• 2.3.1 捕獲 GPS 信號(hào)因素分析23-24
• 2.3.2 時(shí)域串行捕獲基本原理24-25
• 2.3.3 頻域并行搜索算法基本原理25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 長(zhǎng)積分時(shí)間條件下 GPS L1C/A 碼信號(hào)抑制導(dǎo)航數(shù)據(jù)位跳變算法26-39
• 3.1 導(dǎo)航數(shù)據(jù)位跳變對(duì) GPS 信號(hào)捕獲影響分析26-28
• 3.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)位跳變抑制捕獲算法28-32
• 3.2.1 原理框圖及公式分析28-30
• 3.2.2 檢測(cè)性能分析30
• 3.2.3 仿真結(jié)果及對(duì)比分析30-32
• 3.3 基于 BIT 位修正與數(shù)據(jù)疊加技術(shù)的快速捕獲算法32-38
• 3.3.1 基于數(shù)據(jù)累加與 BIT 跳變消除捕獲原理分析32
• 3.3.2 載波優(yōu)化消除以及處理增益分析32-34
• 3.3.3 算法檢測(cè)性能分析34-36
• 3.3.4 運(yùn)算量對(duì)比分析36-37
• 3.3.5 算法仿真結(jié)果37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 雙頻 GPS L1C/A、L2C 碼信號(hào)聯(lián)合捕獲技術(shù)研究39-50
• 4.1 L1C/A 碼、L2C 信號(hào)雙頻聯(lián)合捕獲基本原理39-40
• 4.1.1 雙頻聯(lián)合捕獲解基本原理介紹39
• 4.1.2 雙頻聯(lián)合捕獲預(yù)處理相關(guān)39-40
• 4.2 傳統(tǒng)聯(lián)合捕獲算法原理及分析40-44
• 4.2.1 傳統(tǒng)聯(lián)合捕獲算法原理框圖分析40-41
• 4.2.2 傳統(tǒng)聯(lián)合捕獲算法原理分析41-42
• 4.2.3 算法關(guān)鍵問題分析42-44
• 4.3 基于廣義差分結(jié)合相乘的雙頻聯(lián)合捕獲算法44-48
• 4.3.1 算法原理框圖及公式分析44-46
• 4.3.2 算法檢測(cè)性能分析46-47
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果及分析47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第五章 GPS 多頻多碼信號(hào)聯(lián)合捕獲算法50-70
• 5.1 傳統(tǒng)雙通道聯(lián)合捕獲算法處理及問題分析50-51
• 5.2 基于單通道實(shí)現(xiàn)雙頻多碼聯(lián)合捕獲算法原理介紹及分析51-54
• 5.2.1 單通道剝離雙頻多碼信號(hào)原理框圖51
• 5.2.2 雙頻多碼復(fù)合 SINC 函數(shù)裂變問題分析51-53
• 5.2.3 未修正復(fù)合 SINC 函數(shù)頻譜裂變情況分析53-54
• 5.3 經(jīng)頻差修正因子加權(quán)的本地載波發(fā)生器以及多普勒誤差校正54-62
• 5.3.1 經(jīng)頻差修正因子加權(quán)的本地載波發(fā)生器54-56
• 5.3.2 關(guān)于功率對(duì)頻率偏差影響實(shí)驗(yàn)分析56-59
• 5.3.3 多普勒誤差校正分析59-62
• 5.3.4 利用本地復(fù)合碼進(jìn)行碼剝離62
• 5.4 算法性能以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-65
• 5.4.1 算法運(yùn)算量分析62-63
• 5.4.2 算法檢測(cè)性能分析63-64
• 5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-65
• 5.5 GPS 三頻多碼信號(hào)捕獲技術(shù)研究65-69
• 5.5.1 GPS 三頻多碼信號(hào)捕獲算法原理框圖65-67
• 5.5.2 三頻多碼捕獲多普勒誤差分析67-68
• 5.5.3 三頻多碼捕獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)70-72
• 6.1 課題工作回顧70-71
• 6.2 本課題今后需進(jìn)一步研究的地方71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 裘勛;盧艷娥;;GPS弱信號(hào)的半比特差分捕獲算法[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2012年03期

2 王忠;劉光斌;;一種GPS L1C/A與L2C雙頻信號(hào)的捕獲算法[J];通信技術(shù);2011年01期

  本文關(guān)鍵詞：GPS微弱信號(hào)捕獲技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：386613