發(fā)布時間：2017-10-07 23:11

  本文關(guān)鍵詞：北斗信號捕獲跟蹤技術(shù)研究與實現(xiàn)

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【摘要】：目前,隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球化進(jìn)程加快,北斗在各領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛展開,國內(nèi)外不少高校和科研機構(gòu)對北斗接收機的研究空前熱烈,為我國的北斗行業(yè)良好發(fā)展貢獻(xiàn)力量。其中基帶信號處理是北斗接收機的核心技術(shù),也是研究的主要方向。本文主要針對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機在高動態(tài)場景下,信號的捕獲時間、跟蹤環(huán)路參數(shù)等問題,通過理論分析,找出合適的快速捕獲算法,并對跟蹤環(huán)路的參數(shù)進(jìn)行了定性分析,最終采用FPGA對算法進(jìn)行實現(xiàn),具體包含以下幾方面:1)探討了北斗信號的捕獲原理,對比了幾種傳統(tǒng)的捕獲算法。針對信號在高動態(tài)下頻偏較大、捕獲時間長的問題,給出了在適合于高動態(tài)下的快速捕獲算法,并用MATLAB對其進(jìn)行了仿真研究,驗證了其在大頻偏下的捕獲效果良好。2)對于信號跟蹤環(huán)路的設(shè)計,本文從控制理論的角度給予了詳細(xì)的推導(dǎo),針對環(huán)路收斂時間的問題,給出了改變環(huán)路帶寬和阻尼比的方式進(jìn)行調(diào)節(jié),獲得了良好的效果;針對高動態(tài)的信號跟蹤問題,借鑒前人的經(jīng)驗,給出了FLL聯(lián)合PLL載波跟蹤方案,并進(jìn)行了仿真驗證。3)在深入理解北斗信號捕獲與跟蹤理論的前提下,采用FPGA實現(xiàn)了基帶信號處理過程,在modelsim仿真平臺上對其進(jìn)行了功能仿真,實現(xiàn)了信號的捕獲與跟蹤功能。綜上所述,本文在深入理解北斗信號捕獲與跟蹤的原理上,在跟蹤環(huán)路的設(shè)計上闡述了更改環(huán)路參數(shù)對其收斂特性的影響,最終在FPGA上實現(xiàn)了整個基帶信號處理算法,對于設(shè)計高動態(tài)的接收機具有實際參考價值。
【關(guān)鍵詞】：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 信號捕獲 信號跟蹤 FPGA實現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-10
• 1.1 本文研究意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)安排9-10
• 2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)原理10-18
• 2.1 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位原理10-11
• 2.2 北斗接收機工作原理11-12
• 2.3 北斗信號格式12-16
• 2.4 本章小結(jié)16-18
• 3 北斗信號捕獲算法研究18-34
• 3.1 北斗信號捕獲原理18-19
• 3.2 搜索范圍計算19-21
• 3.3 捕獲算法21-30
• 3.3.1 串行捕獲算法21-23
• 3.3.2 碼相位并行捕獲23-25
• 3.3.3 匹配濾波+FFT25-30
• 3.4 捕獲性能分析30-33
• 3.4.1 檢測概率30-31
• 3.4.2 虛警概率31-32
• 3.4.3 平均捕獲時間32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 4 北斗信號跟蹤算法研究34-54
• 4.1 鎖相環(huán)35-48
• 4.1.1 鑒相器35-37
• 4.1.2 環(huán)路濾波器37-38
• 4.1.3 參數(shù)設(shè)計38-45
• 4.1.4 實驗仿真45-48
• 4.2 鎖頻環(huán)48-51
• 4.2.1 鑒別器48-49
• 4.2.2 濾波器49-50
• 4.2.3 跟蹤門限50-51
• 4.3 載波跟蹤環(huán)路51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 捕獲與跟蹤算法的實現(xiàn)54-66
• 5.1 仿真數(shù)據(jù)的獲取54-55
• 5.2 捕獲模塊55-61
• 5.2.1 擴頻碼生成器55-57
• 5.2.2 載波NCO57-58
• 5.2.3 匹配濾波器的設(shè)計58-59
• 5.2.4 FFT計算59-60
• 5.2.5 幅值計算60-61
• 5.3 跟蹤環(huán)路61-64
• 5.3.1 預(yù)檢測積分器61
• 5.3.2 鑒相器61-62
• 5.3.3 鑒頻器62-63
• 5.3.4 環(huán)路濾波器63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 6 總結(jié)和展望66-68
• 6.1 總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 附錄 碩士期間發(fā)表論文70-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

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1 佟海旭;;加速應(yīng)用進(jìn)程開創(chuàng)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用新紀(jì)元[J];全球定位系統(tǒng);2008年03期

2 ;中國北斗——閃耀自主創(chuàng)新光芒的燦爛星座[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2009年Z1期

3 桂祺瑩;;北斗的選擇題[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2009年Z1期

4 劉玉;;北斗應(yīng)用,另辟蹊徑——博納雨田獨具特色的北斗個性化之路[J];數(shù)字通信世界;2012年12期

5 ;再次走近“北斗”——第二十一期科學(xué)家與媒體面對面活動[J];科技傳播;2013年01期

6 ;北斗衛(wèi)星將對精密農(nóng)業(yè)“大有作為”[J];種子世界;2013年07期

7 ;國家級北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品檢測機構(gòu)成立[J];空間電子技術(shù);2013年03期

8 左劍峰;;北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)民用領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用[J];中國新通信;2013年18期

9 高齊生;彭國均;魏武財;;北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在我國南海航海保障中的應(yīng)用[J];中國海事;2013年10期

10 王冠生;鄭江華;瓦哈甫·哈力克;許偉偉;;北斗衛(wèi)星在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用評述[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁海波;廣偉;;北斗衛(wèi)星共視時間傳遞算法與實驗分析[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S04原子鐘技術(shù)與時頻系統(tǒng)[C];2012年

2 ;中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航(南京)產(chǎn)業(yè)基地[A];2011中國衛(wèi)星應(yīng)用大會會議文集[C];2011年

3 吳才聰;蘇懷洪;褚天行;蔡亞平;;基于北斗的移動應(yīng)急監(jiān)控與指揮技術(shù)[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

4 郭忠寶;馮臻;;北斗衛(wèi)星在民機安全性監(jiān)控中的應(yīng)用初探[A];第九屆長三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長三角經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

5 王瑤;陳向東;王森;;從政策法規(guī)思考如何推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

6 劉忠華;蔡亮;張立培;;基于時頻總線技術(shù)的北斗高精度時頻服務(wù)器研制[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S4 原子鐘技術(shù)與時頻系統(tǒng)[C];2013年

7 梁霄;張伯熹;裴英飛;;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)質(zhì)量分析[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S5 衛(wèi)星導(dǎo)航增強與完好性監(jiān)測[C];2013年

8 蔡亮;張道農(nóng);張立培;;基于時頻總線技術(shù)的北斗高精度時頻服務(wù)器研制[A];2013年中國電機工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

9 郭煜;;基于北斗衛(wèi)星定位技術(shù)的商用車輛車聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)[A];第七屆中國智能交通年會論文集[C];2012年

10 王永超;高東博;李紳;;北斗氣象預(yù)警收發(fā)終端[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S01北斗/GNSS導(dǎo)航應(yīng)用[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 劉蒙丹;中國(南京)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)推進(jìn)大會召開[N];南京日報;2011年

2 記者 霍光;緋聞為何青睞阿里與北斗？[N];第一財經(jīng)日報;2014年

3 記者 袁于飛;北斗衛(wèi)星故障快速恢復(fù)技術(shù)獲重大突破[N];光明日報;2014年

4 記者 吳巧君;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航民用開發(fā)項目落戶本市[N];天津日報;2011年

5 國金證券 程兵;拐點將至 北斗產(chǎn)業(yè)有望駛?cè)肟燔嚨繹N];中國證券報;2011年

6 易振環(huán)　謝軼群;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航 民用項目落戶我市[N];湄洲日報;2011年

7 王振滿　本報記者 鄧淑華;南京高新區(qū)打造北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2011年

8 陳薇亦;南京投資百億打造北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報;2011年

9 夏文燕;南京打造全國知名“北斗”產(chǎn)業(yè)基地[N];江蘇科技報;2011年

10 本報記者 劉蒙丹;專家為南京北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展“支招”[N];南京日報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 安毅;數(shù)字軌道地圖輔助的北斗/INS深組合列車定位方法研究[D];北京交通大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李能紹;基于北斗和嵌入式的定位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 吳少凱;基于北斗的嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];天津理工大學(xué);2014年

3 熊林;基于北斗衛(wèi)星通訊的船舶油耗管理系統(tǒng)設(shè)計[D];集美大學(xué);2015年

4 朱詠秋;基于北斗二代的移動自動閉塞下列車運行組織方法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 許培培;基于北斗/GPS的船載多模導(dǎo)航智能終端研發(fā)[D];集美大學(xué);2015年

6 李超;基于DSP+FPGA的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的研究與設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2015年

7 蘇天放;基于北斗二代的港口航標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2015年

8 呂曉琳;泉州市北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的政府職能研究[D];華僑大學(xué);2015年

9 郭峻峰;北斗二代導(dǎo)航接收機基帶處理的算法與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

10 王春蘭;北斗接收機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

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本文編號：990606