復(fù)雜環(huán)境下的北斗衛(wèi)星捕獲關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的投入使用，對(duì)其用戶終端定位設(shè)備的研發(fā)需求也變得日益迫切。北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為了提高信號(hào)的互相關(guān)性能，引入了二次編碼調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)使符號(hào)位跳變的間隔縮短至1ms，限制了B1信號(hào)的相干積分時(shí)長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了北斗二代衛(wèi)星B1信號(hào)的捕獲性能，尤其在復(fù)雜的環(huán)境下，例如城市高樓密集區(qū)、室內(nèi)、樹(shù)木遮擋嚴(yán)重區(qū)域等。
　　本文針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的北斗二代B1信號(hào)的捕獲做了三個(gè)方面的工作:一、提出了一種可行性高的并行碼相位搜索

2、算法，該算法在提高B1信號(hào)捕獲靈敏度的同時(shí)也可以捕獲到NH(Neumann-Hoffman)碼初始相位，進(jìn)而取得位同步;二、提出了一種可運(yùn)用到捕獲模塊里的多徑抑制算法，該算法能有效捕獲到多徑信號(hào);三、在實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的多星座GNSS實(shí)時(shí)軟件接收機(jī)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了完整的北斗導(dǎo)航接收機(jī)模塊，使該接收機(jī)最終能支持GPS、GLONASS、GALILEO和北斗四種導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)定位，同時(shí)將本文提出的ZP_UNIQUE并行搜索算法在該平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，

3、本文主要內(nèi)容從以下幾個(gè)方面展開(kāi):
　　首先本文介紹復(fù)雜環(huán)境的特點(diǎn)和影響，總結(jié)了幾種常見(jiàn)的捕獲算法和提高捕獲增益方法的優(yōu)缺點(diǎn)。接著對(duì)北斗二代衛(wèi)星B1信號(hào)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并結(jié)合以上的總結(jié)，首先采用一種基于完整序列的并行搜索算法來(lái)提高信號(hào)的捕獲靈敏度，緊接著針對(duì)該方法存儲(chǔ)復(fù)雜度高的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，使用一種基于最優(yōu)特征序列的并行搜索方法，以增加計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)來(lái)減小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)雜度。最后權(quán)衡計(jì)算和存儲(chǔ)復(fù)雜度，提出了ZP_UNIQUE并行搜索算

4、法，有效地降低了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，同時(shí)該算法具有很好的適配性，相干積分時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需求任意選取，當(dāng)相干積分時(shí)間達(dá)到特征長(zhǎng)度時(shí)，能同時(shí)捕獲到NH碼初始相位而獲得位同步，ZP_UNIQUE并行搜索算法滿足目前的接收機(jī)對(duì)不同環(huán)境下信號(hào)地捕獲要求。
　　其次，本文針對(duì)多徑信號(hào)對(duì)導(dǎo)航接收機(jī)性能的影響，提出了一種能運(yùn)用到捕獲模塊里的基于Rake的信號(hào)分離估計(jì)算法，該算法能有效地將多徑信號(hào)與直達(dá)信號(hào)分離，提高了直達(dá)信號(hào)的捕獲精度，并能有效地捕獲