GPS接收機重捕設計與研究.pdf

1、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)自二十世紀七十年代建成以來，經(jīng)過二十余年的研究與發(fā)展，已成為世界范圍內技術最成熟、使用范圍最廣的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，深刻影響著軍事和民用的各個領域。城市惡劣環(huán)境中，信號的遮擋和丟失變得越加頻繁，GPS接收機的重捕影響著定位性能。
　　本文重點研究了GPS接收機重捕的相關技術，包括失鎖檢測，載噪比測量和基于快速傅立葉變換（Fast Fourier Transf

2、orm, FFT）高靈敏度重捕算法。首先，分析了多種失鎖檢測的方法，經(jīng)過仿真對比得出相關器輸出檢測法能夠在不增加接收機運算量的情況下帶來良好性能。接著在載噪比測量部分，改進了窄寬功率比法使其平均時間隨著信號功率而變化，并使用MATLAB軟件進行了仿真，測試不同的平均時間在低功率下的性能表現(xiàn)，從而確定高功率(20dB以上)使用1s平均時間、低功率(20dB以下)使用2s平均時間，并在SEUGPS平臺上進行了實測。最后給出了高靈敏度重捕技術

3、方案并詳細地分析設計了重捕算法的各個技術細節(jié)，通過比特估計解決了長相干存在的比特跳變問題，并使用FFT技術實現(xiàn)頻點并行搜索。接著對上述重捕方案進行算法仿真，在仿真過程中對算法在動態(tài)和低功率多種情況中進行性能評估，多普勒變化率的范圍是0～8Hz/s，信號功率（載噪比）變化范圍是40～16dB。為了計算出各種情況下的信號重捕概率，采用蒙特卡羅統(tǒng)計方法，每種情況下重復仿真100次來計算重捕概率，并同樣在SEUGPS平臺上進行了實測。