基于改進(jìn)遺傳算法的GPS信號(hào)捕獲技術(shù).pdf

1、暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文題名（中英對(duì)照）：基于改進(jìn)遺傳算法的基于改進(jìn)遺傳算法的GPSGPS信號(hào)捕獲技術(shù)信號(hào)捕獲技術(shù)GPSSignalAcquisitionBasedonanImprovedGeicAlgithmGPSSignalAcquisitionBasedonanImprovedGeicAlgithm作者姓名：田聰聰田聰聰指導(dǎo)教師姓名：石敏石敏及學(xué)位、職稱：博士、士、副教授副教授學(xué)科、專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)通信與信息系統(tǒng)論文提交日期：

2、2014年5月論文答辯日期：2014年6月答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)閱人：學(xué)位授予單位和日期：暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文II摘要全球定位系統(tǒng)（GNSS）廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、軍事和民用領(lǐng)域內(nèi)，它可以為使用者提供準(zhǔn)確的位置和時(shí)間信息。其中由美國建造的GPS系統(tǒng)是至今為止最為完善和成熟的全球定位系統(tǒng)。而GPS系統(tǒng)中的基帶信號(hào)處理技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的定位和導(dǎo)航有著重大影響。GPS基帶信號(hào)處理主要包括GPS信號(hào)的捕獲和跟蹤過程，而且信號(hào)捕獲是信號(hào)跟蹤的前提，因此，對(duì)于

3、GPS系統(tǒng)如何更好的實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕獲的研究，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和理論意義。遺傳算法是一種借鑒達(dá)爾文生物進(jìn)化論思想的全局隨機(jī)搜索尋優(yōu)方法，可以對(duì)非常復(fù)雜的多維多目標(biāo)非線性問題進(jìn)行快速計(jì)算，尤其是以它的簡單性，智能性，本質(zhì)并行性和較強(qiáng)魯棒性等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于多種學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)。而GPS信號(hào)捕獲方法本質(zhì)上就是一種搜索尋優(yōu)方法，其捕獲的最終目標(biāo)是在其碼域和頻域內(nèi)搜索出信號(hào)最優(yōu)參數(shù)值（碼相位和多普勒頻移），然后把捕獲到的GPS信號(hào)參數(shù)送至信號(hào)跟蹤模塊進(jìn)行跟

4、蹤處理。傳統(tǒng)GPS信號(hào)時(shí)域串行捕獲方法，能有效的實(shí)現(xiàn)信號(hào)的捕獲，但其捕獲時(shí)間較長，且在準(zhǔn)確度和效率上不能夠得到統(tǒng)一。因此，遺傳算法作為一種搜索尋優(yōu)的方法，可很好應(yīng)用于GPS信號(hào)捕獲中，把GPS信號(hào)的捕獲問題轉(zhuǎn)換成為遺傳算法的搜索尋優(yōu)問題。本文所做的主要工作就是研究基于遺傳算法的GPS信號(hào)捕獲方法的可行性，以及相較于傳統(tǒng)GPS信號(hào)時(shí)域捕獲方法的優(yōu)勢。首先簡要介紹了GPS信號(hào)的結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)對(duì)CA碼的產(chǎn)生和特性進(jìn)行了研究，以此來引出對(duì)GPS信

5、號(hào)的捕獲原理和特性的研究，對(duì)傳統(tǒng)時(shí)域串行GPS捕獲方法進(jìn)行仿真和分析。其次，簡要介紹了遺傳算法的基本原理，并在遺傳算法基本原理之上對(duì)其基本思想和流程進(jìn)行了介紹和分析，重點(diǎn)分析了遺傳算法的算子和遺傳算法的改進(jìn)方向。最后，將標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法應(yīng)用于GPS信號(hào)捕獲中，實(shí)驗(yàn)和仿真證明了該捕獲方法的可行性和有效性。結(jié)合GPS信號(hào)捕獲問題，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，主要是改進(jìn)初始種群的產(chǎn)生、改進(jìn)捕獲參數(shù)的搜索范圍以及自適應(yīng)調(diào)整交叉概率和變異概率。并將改進(jìn)