| 【中文题名】 | GPS软件接收机关键技术研究 |
| 【英文题名】 | Research on Key Technologies of GPS Software Receivers |
| 【学科专业】 | 控制科学与工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-18 |
| 【中关键词】 | GPS软件接收机,信号捕获,信号跟踪,码跟踪环,载波跟踪环,解码 |
| 【英关键词】 | GPS software receiver,acquisition,track,code tracking loop,carrier tracking loop,obtain navigation data, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>接收设备、无线电收音机>接收机：按形式分>一般性问题 |
| 【论文摘要】 |
GPS软件接收机较之硬件实现的GPS接收机是一个巨大的进步，它充分发挥了软件的灵活性，不仅可以利用软件方法的优越性开发新的导航定位算法，还可以在不改动硬件的条件下进行传统算法的开发和验证，而且GPS软件接收机可以处理各种硬件收集的数据和各种频率的采样信号，便于接收机的升级。GPS软件接收机的发展和成熟将是GPS现代化的重要保证。
论文从接收机的总体设计结构上分析了传统硬件实现的接收机和GPS软件接收机的异同，分析了GPS软件接收机的关键技术，在实验基础上研究了GPS软件接收机的信号捕获、跟踪和解码等技术，尤其是信号捕获和跟踪技术。
首先，论文分析比较了传统GPS接收机和GPS软件接收机的设计结构，针对设计中的重要环节，介绍了传统接收机的信号处理功能的硬件实现和GPS软件接收机的采样环节和信号处理流程，扼要阐述了GPS软件接收机的关键技术。
其次，论文结合实验结果，重点研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪技术，细致详尽地分析了软件接收机卫星搜索数量、捕获数据长度、频率搜索空间、码相位搜索空间、码相位搜索步长、频率搜索步长以及信号检测器的参数设置，研究了三种捕获算法以及捕获到跟踪的... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
7-8 |
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ABSTRACT |
8-9 |
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第一章 绪论 |
9-15 |
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1.1 发展概况 |
9-11 |
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1.1.1 GPS的发展概况 |
9-10 |
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1.1.2 GPS接收机的发展概况 |
10-11 |
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1.2 课题研究的意义与主要内容 |
11-13 |
|
1.2.1 课题研究的意义与应用前景 |
11-13 |
|
1.2.2 课题研究的主要内容 |
13 |
|
1.3 论文的主要工作和组织结构 |
13-15 |
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1.3.1 论文的主要工作 |
13 |
|
1.3.2 论文组织结构 |
13-15 |
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第二章 GPS软件接收机设计结构及关键技术分析 |
15-23 |
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2.1 GPS软件接收机的设计结构分析 |
15-21 |
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2.1.1 传统 GPS接收机的设计结构 |
15-19 |
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2.1.2 GPS软件接收机的设计结构 |
19-20 |
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2.1.3 传统 GPS接收机和 GPS软件接收机设计结构对比分析 |
20-21 |
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2.2 GPS软件接收机关键技术分析 |
21-22 |
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2.3 本章小结 |
22-23 |
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第三章 GPS软件接收机信号捕获技术 |
23-54 |
|
3.1 GPS信号捕获原理 |
23-24 |
|
3.2 GPS软件接收机捕获算法 |
24-28 |
|
3.2.1 顺序搜索捕获算法 |
24-25 |
|
3.2.2 FFT频域捕获算法 |
25-27 |
|
3.2.3 基于圆卷积的FFT捕获算法 |
27-28 |
|
3.3 GPS软件接收机信号捕获的重要参数分析 |
28-39 |
|
3.3.1 卫星搜索的数量 |
29 |
|
3.3.2 捕获数据的长度 |
29-35 |
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3.3.3 载波频率搜索空间和码相位搜索空间 |
35-36 |
|
3.3.4 码相位搜索步长 |
36-37 |
|
3.3.5 频率搜索步长 |
37-39 |
|
3.4 GPS软件接收机信号存在性判定 |
39-43 |
|
3.4.1 tong搜索检测器 |
40-41 |
|
3.4.2 信号搜索检测器性能实验分析 |
41-43 |
|
3.5 捕获算法性能的试验分析 |
43-50 |
|
3.5.1 顺序搜索算法性能实验分析 |
43-45 |
|
3.5.2 FFT频域搜索算法性能实验分析 |
45-47 |
|
3.5.3 基于圆卷积的 FFT捕获算法性能试验分析 |
47-49 |
|
3.5.4 三种捕获算法性能对比 |
49-50 |
|
3.6 GPS软件接收机信号捕获到跟踪的过渡 |
50-53 |
|
3.7 本章小结 |
53-54 |
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第四章 GPS软件接收机信号跟踪技术 |
54-76 |
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4.1 锁相环原理 |
55-61 |
|
4.1.1 基本锁相环 |
55-57 |
|
4.1.2 一阶锁相环 |
57-59 |
|
4.1.3 二阶锁相环 |
59-61 |
|
4.2 GPS软件接收机码跟踪环分析 |
61-68 |
|
4.2.1 延迟锁定环(DLL) |
61-63 |
|
4.2.2 GPS软件接收机 DLL设计 |
63-64 |
|
4.2.3 GPS软件接收机码跟踪环的跟踪精确性分析 |
64-68 |
|
4.3 GPS软件接收机载波跟踪环分析 |
68-73 |
|
4.3.1 FFL和 PLL原理 |
68-70 |
|
4.3.2 FFL和 PLL性能分析 |
70 |
|
4.3.3 GPS软件接收机载波跟踪环设计 |
70-71 |
|
4.3.4 GPS软件接收机载波跟踪环的更新频率分析 |
71-73 |
|
4.4 GPS软件接收机跟踪环分析 |
73-75 |
|
4.4.1 GPS软件接收机跟踪环结构 |
73-74 |
|
4.4.2 GPS软件接收机跟踪环实验分析 |
74-75 |
|
4.5 本章小结 |
75-76 |
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第五章 GPS软件接收机信号解码技术 |
76-79 |
|
5.1 位同步 |
76-78 |
|
5.2 子帧同步 |
78 |
|
5.3 本章小结 |
78-79 |
|
第六章 结论与展望 |
79-81 |
|
6.1 论文工作总结 |
79-80 |
|
6.2 论文后续工作 |
80-81 |
|
致谢 |
81-82 |
|
参考文献 |
82-84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.346914 |
