弱信號GPS接收機的捕獲算法研究.pdf

1、隨著美國全球定位系統(tǒng)（GPS）應用領(lǐng)域的日益擴展，高靈敏接收技術(shù)逐漸成為一個研究熱點。載人登月作為我國目前一項重大的航天工程，需要有完整可靠的導航功能對其進行支持。利用地面的GPS對月面進行導航是諸多可選導航方案中的一種，而該方案的一個關(guān)鍵問題就是如何在月面附近有效接收由地面?zhèn)鞑淼奈⑷鮃PS衛(wèi)星信號。
　　本論文研究了弱信號條件下，GPS接收中一項關(guān)鍵技術(shù)：捕獲技術(shù)。主要研究了適合于弱信號捕獲的各種算法并給出相應的仿真結(jié)果，為利

2、用地面GPS對月面進行導航提供理論依據(jù)。這些算法不依賴于外界（如無線網(wǎng)絡、慣性導航系統(tǒng)等）的任何輔助信息，可以獨立地在單臺GPS接收機上實現(xiàn)。
　　本文首先簡要介紹了GPS的信號特性，描述了GPS信號的功率和多普勒頻移特性；為了對弱信號捕獲的各種算法進行仿真，建立了GPS數(shù)字中頻信號的仿真模型。
　　其次，本論文闡述了GPS信號捕獲的基本理論。建立了一個新的捕獲模型，能夠更有效地表征大部分捕獲系統(tǒng)；給出了評價捕獲性能的指標和

3、參數(shù)。對常規(guī)捕獲算法的性能進行了分析和仿真。
　　然后，本論文重點研究了弱信號捕獲的各種算法。在介紹了對弱信號捕獲時需要考慮的一些主要影響因素后，重點研究了為提高捕獲判決量信噪比的各種信號累積算法和消除導航比特符號翻轉(zhuǎn)影響的方法；詳細研究了相干-非相干積分捕獲算法和差分積分捕獲算法，對每一種算法捕獲判決量的統(tǒng)計特性、捕獲判決閾值設(shè)置方法和最終的捕獲性能進行了分析；給出了相應的Matlab仿真結(jié)果。
　　最后，在簡要分析了月面