GPS-BD雙模接收機捕獲跟蹤算法研究及實現(xiàn).pdf

1、GPS(GlobalPositioningSystem)全球?qū)Ш较到y(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程是全世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展的主要代表,其核心技術(shù)也已經(jīng)基本成熟。然而,我國衛(wèi)星導航核心技術(shù)起步較晚,自行建設(shè)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也在不斷的深入研究中。本文結(jié)合GPS與北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem),研發(fā)兩種模式相兼容的衛(wèi)星導航接收機。在兼容模式的基礎(chǔ)上,借鑒GPS接收機理論和算法研究來提高BD接收機的基

2、帶處理技術(shù),從而提高北斗接收機的性能。
　　本文首先對全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展情況進行分析,并詳細描述GPS和BD導航衛(wèi)星的信號格式,簡單闡述接收機的工作原理以及擴頻通信的基本原理。本文深入研究了北斗GPS雙模接收機基帶處理器的捕獲與跟蹤設(shè)計方案。設(shè)計過程中,首先詳細描述時域捕獲算法與基于FFT的頻域捕獲算法。根據(jù)信號中導航比特的特性,以20ms為周期可能會出現(xiàn)的比特翻轉(zhuǎn),再結(jié)合原有的捕獲算法,本文提出基于二分法的FFT快速捕獲算法

3、對衛(wèi)星信號進行捕獲,在提高捕獲的靈敏度同時也提高算法的運算速度,該研究成果已經(jīng)經(jīng)過仿真驗證,并公開發(fā)表。由于北斗信號存在二次編碼,所以除了要檢查導航比特翻轉(zhuǎn)之外,還要檢測二次編碼,其難度遠遠高于GPS弱信號的檢測。
　　本文分析了跟蹤算法原理,包括碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán),并研究環(huán)路濾波和數(shù)據(jù)解調(diào)的特點。由于接收機通常會在信噪比較低的環(huán)境下工作,本文提出了基于非相干DLL、四象限反正切的FLL以及對導航比特翻轉(zhuǎn)不敏感的CostasPL