本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航基帶信號處理算法研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： GNSS 定位 導(dǎo)航 捕獲 跟蹤 重采樣 軟件接收機(jī)

【摘要】：隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的不斷進(jìn)步,利用GNSS進(jìn)行定位、導(dǎo)航和授時(shí)等已經(jīng)成為可能。如今,GNSS已成為每個(gè)大國重大的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施,體現(xiàn)了現(xiàn)代化國家的地位和綜合國力。伴隨著智能設(shè)備的普及,利用GNSS進(jìn)行定位導(dǎo)航的應(yīng)用也開始進(jìn)入人們的日常生活,也為GNSS的進(jìn)一步發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。本文首先對(?)3NSS的定位原理和接收機(jī)進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究；然后對接收機(jī)中的數(shù)字中頻信號處理進(jìn)行了仔細(xì)的研究和仿真實(shí)驗(yàn),并對部分算法進(jìn)行了優(yōu)化；最后設(shè)計(jì)了一種基于ARM嵌入式Linux平臺的GNSS軟件接收機(jī)。本文對并行碼相位搜索捕獲算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了多重采樣捕獲算法。此算法對數(shù)字中頻信號進(jìn)行多次重采樣處理,然后將這個(gè)信號用于捕獲GNSS信號,整個(gè)捕獲過程由控制器模塊進(jìn)行自適應(yīng)控制,可以將強(qiáng)弱信號分開進(jìn)行捕獲。同時(shí)本文還對各種捕獲算法的運(yùn)算量進(jìn)行了分析,并在理論上和實(shí)驗(yàn)上比較了并行碼相位搜索捕獲算法和多重采樣捕獲算法的運(yùn)算量。實(shí)驗(yàn)證明,此算法不僅可以達(dá)到與其他捕獲算法相當(dāng)?shù)牟东@結(jié)果,而且減少了信號處理的點(diǎn)數(shù),從而減少捕獲的運(yùn)算量,加快了捕獲GNSS信號的速度。本文還對數(shù)字中頻信號處理中的信號跟蹤部分進(jìn)行了研究,對跟蹤部分的DLL、FLL和PLL三個(gè)環(huán)路進(jìn)行了介紹和真實(shí)數(shù)據(jù)的仿真實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)習(xí)和研究GNSS的定位導(dǎo)航原理和接收機(jī)結(jié)構(gòu),本文設(shè)計(jì)了一種軟件接收機(jī)。此軟件接收機(jī)的代碼全部采用C語言編寫,其運(yùn)行的硬件平臺為ARM平臺,軟件平臺為嵌入式Linux平臺。采用真實(shí)的GNSS數(shù)字中頻信號來進(jìn)行定位實(shí)驗(yàn),經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得到的三維坐標(biāo)與信號采集地點(diǎn)的三維坐標(biāo)基本相同,證明此軟件接收機(jī)基本實(shí)現(xiàn)了定位功能�；贕NSS定位導(dǎo)航的應(yīng)用越來越多,軟件接收機(jī)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來,軟件接收機(jī)的方便性和經(jīng)濟(jì)性也更受研究人員的青睞。
【關(guān)鍵詞】：GNSS 定位 導(dǎo)航 捕獲 跟蹤 重采樣 軟件接收機(jī)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN965.5;TN911.7
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 引言13-14
• 1.2 研究背景及意義14-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容16
• 1.4 論文體系結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 GNSS的定位原理和接收機(jī)17-31
• 2.1 GNSS定位原理17-19
• 2.2 GPS信號19-23
• 2.2.1 測距碼20-22
• 2.2.2 導(dǎo)航電文22-23
• 2.3 GLONASS信號23-24
• 2.4 BDS信號24-27
• 2.4.1 測距碼26-27
• 2.4.2 導(dǎo)航電文27
• 2.5 GNSS接收機(jī)結(jié)構(gòu)27-29
• 2.6 GNSS定位誤差29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 數(shù)字中頻信號處理31-68
• 3.1 GPS數(shù)字中頻信號31-32
• 3.2 信號捕獲32-40
• 3.2.1 三維搜索33-34
• 3.2.2 串行搜索捕獲算法34-35
• 3.2.3 并行頻率空間搜索捕獲算法35-36
• 3.2.4 并行碼相位搜索捕獲算法36-40
• 3.2.5 三種捕獲算法運(yùn)算量分析40
• 3.3 弱信號捕獲40-44
• 3.3.1 相干積分和非相干積分41-42
• 3.3.2 虛警概率和檢測概率42-44
• 3.4 基于多重采樣的捕獲方法44-54
• 3.4.1 算法原理45-46
• 3.4.2 重采樣46-47
• 3.4.3 控制器模塊47-49
• 3.4.4 運(yùn)算量分析49-50
• 3.4.5 仿真實(shí)驗(yàn)50-54
• 3.5 信號跟蹤54-64
• 3.5.1 跟蹤原理55-56
• 3.5.2 碼跟蹤環(huán)路56-58
• 3.5.3 載波跟蹤環(huán)58-60
• 3.5.4 仿真實(shí)驗(yàn)60-64
• 3.6 數(shù)據(jù)碼處理64-67
• 3.6.1 比特同步64-65
• 3.6.2 幀同步65-66
• 3.6.3 GNSS信號發(fā)射時(shí)間獲取66-67
• 3.7 本章小結(jié)67-68
• 第四章 基于ARM嵌入式Linux平臺的GNSS軟件接收機(jī)68-79
• 4.1 GNSS軟件接收機(jī)68
• 4.2 基于ARM的硬件平臺68-69
• 4.3 嵌入式Linux系統(tǒng)69-70
• 4.4 GNSS軟件接收機(jī)設(shè)計(jì)70-74
• 4.5 仿真實(shí)驗(yàn)74-78
• 4.6 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果86-87
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表87

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