本文關鍵詞：高動態(tài)弱GPS信號捕獲算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：GPS信號捕獲算法是GPS接收機的重要組成部分,本文研究高動態(tài)弱信號條件下GPS信號的捕獲。一般來說,高動態(tài)條件要求捕獲速度足夠快快,而弱信號條件則要求積分時間足夠長,因而高動態(tài)和弱信號對GPS信號捕獲來說是一對矛盾。 針對高動態(tài)弱GPS信號捕獲的特性,本文捕獲算法采用基于FFT/IFFT的快速相關算法,而數(shù)據(jù)累積則采用相干和差分相干相結合的方法,在這樣的框架下重點對捕獲策略進行了研究,分析了經典的TONG捕獲策略和N中取M捕獲策略的不足,提出了適用于高動態(tài)弱信號捕獲的雙門限(DT)捕獲策略。 在算法實現(xiàn)過程中,本文還對FFT數(shù)據(jù)預處理技術、鄰近區(qū)間檢測技術、FFT并行技術等具體細節(jié)進行了研究,改善了算法性能。 在算法研究的基礎上,本文進行了FPGA實現(xiàn),并進行了測試。測試結果表明,在速度達到8000m/s,加速度達到50g的動態(tài)條件下,對于-138dBm的信號,當虛警概率為1×10-時,檢測概率達到了0.98。 本文基于前人的工作,對高動態(tài)弱GPS信號捕獲技術進行了研究,取得了一定的進展,為后續(xù)工作打下了基礎。
【關鍵詞】：GPS信號捕獲 高動態(tài) 弱信號 捕獲策略
【學位授予單位】：中國工程物理研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 研究背景和意義7-8
• 1.1.1 導航系統(tǒng)的發(fā)展7
• 1.1.2 高動態(tài)和弱信號場景7-8
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 論文的研究目的和研究內容10-12
• 1.3.1 研究目的10
• 1.3.2 論文組織架構10-12
• 第二章 GPS信號結構和特性分析12-16
• 2.1 GPS信號結構12-14
• 2.1.1 信號載波12
• 2.1.2 擴頻碼12-14
• 2.1.3 導航數(shù)據(jù)14
• 2.2 實際條件下的GPS信號14-16
• 第三章 高動態(tài)弱GPS信號捕獲基本理論16-35
• 3.1 GPS信號捕獲的基本數(shù)學原理16-19
• 3.2 弱信號捕獲及數(shù)據(jù)積分理論19-28
• 3.2.1 相干積分19-22
• 3.2.2 非相干積分22-24
• 3.2.3 差分相干積分24-25
• 3.2.4 三種積分方法的比較25-27
• 3.2.5 弱信號積分方式選擇27-28
• 3.3 高動態(tài)快速相干捕獲方法28-35
• 3.3.1 基于傅里葉變換的捕獲方法29-31
• 3.3.2 基于分段匹配濾波的捕獲方法31-32
• 3.3.3 兩種快速相關方法的比較32-35
• 第四章 高動態(tài)弱GPS信號捕獲技術35-56
• 4.1 捕獲方案選擇35-37
• 4.2 FFT之前的數(shù)據(jù)預處理技術37-41
• 4.2.1 補零法38-40
• 4.2.2 脈沖重采樣40-41
• 4.3 捕獲檢測技術41-51
• 4.3.1 TONG捕獲策略和N中取M的捕獲策略43-46
• 4.3.2 雙門限捕獲策略46-50
• 4.3.3 捕獲檢測性能評價及虛警概率選擇50-51
• 4.4 相鄰區(qū)間驗證技術51-54
• 4.5 多路并行技術54-56
• 第五章 FPGA實現(xiàn)與測試56-75
• 5.1 FPGA框架描述56-57
• 5.2 關鍵單元57-64
• 5.2.1 頂層控制57-60
• 5.2.1.1 單次檢測結果的控制58-59
• 5.2.1.2 DT捕獲策略實現(xiàn)59
• 5.2.1.3 輸出捕獲結果控制59-60
• 5.2.1.4 NCO頻率控制60
• 5.2.2 脈沖重采樣模塊60-61
• 5.2.3 相關模塊61-64
• 5.2.4 差分相干模塊64
• 5.3 測試平臺64-65
• 5.4 基于FPGA的捕獲性能測試65-75
• 5.4.1 測試條件設計66
• 5.4.2 靈敏度測試66-71
• 5.4.2.1 無駐留時的靈敏度測試66-69
• 5.4.2.2 使用DT策略時的靈敏度測試69-71
• 5.4.3 捕獲時間測試71-73
• 5.4.3.1 DT策略的逗留時間測試71-73
• 5.4.3.2 單顆衛(wèi)星的捕獲時間測試73
• 5.4.4 測試結果總結和對比73-75
• 第六章 總結與展望75-77
• 6.1 論文工作總結75-76
• 6.2 未來工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-83
• 附錄A 碩士研究生在校期間發(fā)表的學術論文情況83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 胡輝;葉鑫華;袁超;;高動態(tài)數(shù)字化GPS軟件接收機系統(tǒng)[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2010年05期

2 紀元法;王靖;孫希延;施滸立;;基于批處理的改進FFT微弱信號捕獲算法及其實現(xiàn)[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2013年01期

3 潘寒盡;邱學軍;;GPS發(fā)展現(xiàn)狀及其軍事應用[J];數(shù)字通信世界;2011年02期

  本文關鍵詞：高動態(tài)弱GPS信號捕獲算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：427528