本文關(guān)鍵詞：CPM調(diào)制衛(wèi)星導航信號的捕獲算法研究

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【摘要】：近年來,隨著全球衛(wèi)星導航技術(shù)的日益發(fā)展,高性能軟件接收機的設(shè)計與實現(xiàn)成為了主要的研究方向。捕獲技術(shù)作為其中的關(guān)鍵技術(shù),已經(jīng)成為現(xiàn)階段的研究熱點。隨著用戶要求的不斷提高,GPS接收機所處的工作環(huán)境越來越復雜,需要其能夠在信號受到多徑效應(yīng)、多障礙物遮擋等強衰減環(huán)境下正常工作,對接收機的靈敏度也提出了嚴格的要求。此外,對于飛機的導航定位、導彈運行軌跡控制等具有特殊定位需求時,還要求GPS接收機具有很好的高動態(tài)性。因此弱信號檢測、高動態(tài)信號的快速搜索是捕獲算法中必須解決的問題。目前國內(nèi)的研究大多基于BPSK調(diào)制的擴頻信號的捕獲,而本文重點研究CPM直接序列擴頻體制基礎(chǔ)上的衛(wèi)星導航信號在弱信號、高動態(tài)等復雜環(huán)境中的捕獲算法。首先,本文研究了現(xiàn)有的GPS信號結(jié)構(gòu)、GPS信號擴頻碼的相關(guān)特性以及SOQPSK調(diào)制方式,以此為基礎(chǔ)構(gòu)建“CPM擴頻調(diào)制系統(tǒng)信號捕獲模型”。其次,本文闡述了GPS信號捕獲的基本原理。由于捕獲的關(guān)鍵在于估計出碼相位和載波多普勒頻移,本文介紹了常用的捕獲方法并重點研究了基于FFT的頻域并行碼相位捕獲方法,并通過matlab對該捕獲策略進行仿真。分析了影響GPS微弱信號或者高動態(tài)信號捕獲性能的因素以及捕獲過程中關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置方法。為了提高捕獲效率,將基于FFT的頻域并行碼相位捕獲策略應(yīng)用到微弱信號的捕獲算法中,研究了相干累積、非相干累積、簡易差分相干累積三種弱信號的捕獲算法�；谙辔谎a償和同步數(shù)據(jù)塊累加的快速捕獲算法或者延遲疊加PMF算法可以實現(xiàn)信號的快速捕獲,延遲疊加PMF算法還可應(yīng)用于高動態(tài)信號的捕獲。同時,針對于弱信號捕獲算法本文借鑒雷達信號檢測中的二元積累準則,為了達到滿足系統(tǒng)要求的檢測性能,進行多次相關(guān)判決,降低單次試驗檢測概率和虛警概率,從而在更低的信噪比下提高捕獲性能�？傊�,本文研究了GPS信號結(jié)構(gòu),擴頻和CPM調(diào)制,信號捕獲基本原理,對于不同的捕獲算法得到了其適用范圍,通過二元累積判斷可知捕獲算法在其適用范圍內(nèi)均可達到較高的捕獲性能。
【關(guān)鍵詞】：SOQPSK 捕獲 FFT 相干 弱信號 高動態(tài)
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 論文的選題背景及意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 GPS信號的產(chǎn)生19-31
• 2.1 GPS信號的基本結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2 擴頻通信原理20-24
• 2.2.1 直接擴頻系統(tǒng)擴頻碼的選擇21-24
• 2.3 CPM調(diào)制24-29
• 2.3.1 成型偏移四相相移鍵控(SOQPSK)調(diào)制25-27
• 2.3.2 SOQPSK-MIL的網(wǎng)格編碼調(diào)制方式27-29
• 2.4 SOQPSK調(diào)制的擴頻通信系統(tǒng)捕獲模型29
• 2.5 SOQPSK調(diào)制系統(tǒng)擴頻碼的設(shè)置29-31
• 第三章 基本捕獲算法31-41
• 3.1 串行搜索捕獲31-32
• 3.2 基于FFT的并行頻率捕獲算法32-33
• 3.3 基于循環(huán)相關(guān)的并行碼相位捕獲算法33-35
• 3.4 捕獲關(guān)鍵參數(shù)分析35-41
• 3.4.1 信噪比35-36
• 3.4.2 多普勒頻偏對信號捕獲的影響36
• 3.4.3 捕獲使用的數(shù)據(jù)長度36-37
• 3.4.4 載波頻率搜索步長37-38
• 3.4.5 檢測概率和虛警概率38-41
• 第四章 弱信號積累算法41-65
• 4.1 相干積累41-46
• 4.2 非相干積累46-51
• 4.3 差分相干積累與簡易差分相干積累51-57
• 4.4 三種積累算法的比較57-58
• 4.5 克服導航比特翻轉(zhuǎn)影響的方法58-59
• 4.5.1 半比特法58
• 4.5.2 全比特法58-59
• 4.6 二元積累準則59-65
• 第五章 兩種低復雜度快速捕獲算法65-75
• 5.1 基于相位補償和同步數(shù)據(jù)塊累加的快速捕獲算法65-70
• 5.2 延遲疊加PMF捕獲算法70-75
• 第六章 總結(jié)75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻79-81
• 作者簡介81-82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：868076