微弱GPS信號捕獲算法的研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星導航技術的迅速發(fā)展,基于衛(wèi)星導航技術的應用已經深入到日常生活的諸多領域,在軍事領域的應用也越來越廣泛。為了適應用戶需求,需要GPS接收機能在信號受到多路徑效應、多障礙物遮擋等強衰減環(huán)境下正常工作,對接收機靈敏度的要求越來越嚴格。由于特殊環(huán)境下信號異常微弱,因此能否捕獲到GPS信號就成了問題的關鍵。本文主要針對GPS微弱信號的捕獲技術展開研究,主要研究的內容包括以下幾個方面:
　　 1.分析了GPS的信號結構、GPS信號中

2、擴頻碼的相關特性以及擴頻調制方式,構建了GPS數字中頻信號模型并仿真生成中頻信號。
　　 2.闡述了GPS信號捕獲的基本原理,捕獲的關鍵在于捕獲偽隨機擴頻碼的初始碼相位和載波多普勒頻移。對比常用的捕獲策略并重點分析了基于FFT的頻域并行碼相位捕獲策略,給出該捕獲策略的具體實現過程。
　　 3.將基于FFT的頻域并行碼相位捕獲策略應用到微弱信號的捕獲算法當中來提高捕獲效率,從影響GPS微弱信號捕獲性能的因素:預檢測時間長度

3、、檢測概率、虛警概率等幾方面研究了相干累積、非相干累積、簡易差分相干累積三種微弱信號的捕獲算法,通過實驗分析可知,增加相干累計時間長度Tcob和累積次數K均能提高捕獲性能,且適當的增加Tcoh比增加累積次數K具有更好的捕獲性能。從檢測概率與載噪比的關系以及相同的數據長度下三種算法捕獲后的檢測信噪比對比表明,簡易差分相干累積捕獲微弱信號性能更優(yōu)。
　　 4.為進一步提高捕獲靈敏度,改善捕獲后的信噪比,將小波降噪技術引入GPS微弱信