本文關(guān)鍵詞：GPS導(dǎo)航系統(tǒng)L2C信號(hào)的跟蹤算法及其實(shí)現(xiàn)研究

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【摘要】：全球定位系統(tǒng)（GPS）自成功使用以來(lái),人們一直在不停的對(duì)它進(jìn)行提高和改進(jìn)。這是因?yàn)檐姺较Ｍl(wèi)星能夠發(fā)射功率較大的軍事信號(hào)，并且與一般的民用信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。而另一方面，民用信號(hào)在GPS的抗干擾性、安全性和完整性這些方面，又有進(jìn)一步的要求。為了能使GPS更好地滿足軍事、民間和商業(yè)用戶不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，美國(guó)政府啟動(dòng)了GPS的現(xiàn)代化計(jì)劃。新增加的民用信號(hào)稱為L(zhǎng)2C信號(hào)，L2C信號(hào)的主要特點(diǎn)是采用前向糾錯(cuò)編碼和時(shí)分復(fù)用技術(shù)等若干技術(shù)，這些技術(shù)的采用使得L2C信號(hào)具有更低的載波跟蹤門(mén)限和數(shù)據(jù)解調(diào)門(mén)限。同時(shí)，L1C/A信號(hào)和L2C信號(hào)可以同時(shí)被民用用戶接收以校正電離層傳輸延時(shí)，從而得到精度更高的定位結(jié)果。目前已有八顆現(xiàn)代化的GPS衛(wèi)星支持播發(fā)L2C信號(hào)，預(yù)計(jì)未來(lái)五到十年L2C信號(hào)將充分運(yùn)作使用。 本文主要研究L2C信號(hào)的跟蹤算法，對(duì)捕獲算法也作了簡(jiǎn)要的介紹，對(duì)各種跟蹤算法進(jìn)行了對(duì)比。根據(jù)L2C信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)L2C信號(hào)的跟蹤算法進(jìn)行了模擬實(shí)現(xiàn)，研究了CM碼跟蹤、CL碼跟蹤和融合跟蹤三種算法，并且對(duì)三種算法進(jìn)行了比較，比較的指標(biāo)為跟蹤誤差的方差，通過(guò)比較力圖總結(jié)得出三種算法中性能最好的跟蹤算法。為了更好的研究L2C信號(hào)的跟蹤算法，本文先從GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始，介紹了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的組成、導(dǎo)航信號(hào)的產(chǎn)生和特點(diǎn)以及導(dǎo)航電文的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)放在對(duì)GPS接收機(jī)的描述上，因?yàn)榻邮諜C(jī)的性能是導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的關(guān)鍵所在，它將直接影響導(dǎo)航性能的好壞。在這些基礎(chǔ)之上，仿真CM碼跟蹤、CL碼跟蹤和融合跟蹤三種算法，，并且比較三種跟蹤算法的性能，仿真結(jié)果表明，在相同的跟蹤條件下，無(wú)論是載波跟蹤還是偽碼跟蹤，融合跟蹤算法都具有更優(yōu)的跟蹤性能，其次是CL碼跟蹤算法，而CM碼跟蹤結(jié)果抖動(dòng)最大，是性能最差的算法。
【關(guān)鍵詞】：全球?qū)Ш较到y(tǒng) L2C跟蹤 軟件模擬 接收機(jī)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 相關(guān)背景知識(shí)介紹14-28
• 2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航基礎(chǔ)14-16
• 2.2 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)組成16-18
• 2.2.1 空間部分16-17
• 2.2.2 地面部分17-18
• 2.2.3 用戶設(shè)備部分18
• 2.3 衛(wèi)星信號(hào)及導(dǎo)航電文18-21
• 2.3.1 衛(wèi)星信號(hào)簡(jiǎn)介18-20
• 2.3.2 導(dǎo)航電文20-21
• 2.4 GPS 接收機(jī)工作原理21-27
• 2.4.1 接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4.2 信號(hào)捕獲23-26
• 2.4.3 信號(hào)跟蹤26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 L2C 信號(hào)研究概況28-34
• 3.1 信號(hào)綜述28-30
• 3.2 L2C 偽碼介紹30-32
• 3.2.1 偽碼組成30-31
• 3.2.2 偽碼的產(chǎn)生31-32
• 3.3 L2C 信號(hào)優(yōu)勢(shì)32-33
• 3.3.1 信噪比優(yōu)勢(shì)32
• 3.3.2 載波跟蹤門(mén)限比較32-33
• 3.3.3 相關(guān)性能比較33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 算法實(shí)現(xiàn)34-57
• 4.1 跟蹤環(huán)路簡(jiǎn)介34-43
• 4.1.1 鎖相環(huán)鑒別器34-36
• 4.1.2 鎖頻環(huán)鑒別器36-37
• 4.1.3 碼相位鑒別器37-38
• 4.1.4 環(huán)路濾波器38-40
• 4.1.5 科斯塔斯環(huán)40-42
• 4.1.6 數(shù)控振蕩器42-43
• 4.2 L2C 接收機(jī)設(shè)計(jì)43-46
• 4.2.1 接收機(jī)組成43
• 4.2.2 數(shù)字接收通道43-44
• 4.2.3 接收信號(hào)的處理44-46
• 4.2.4 L2C 軟件接收機(jī)組成46
• 4.3 L2C 信號(hào)捕獲算法46-51
• 4.3.1 分段折疊算法47-48
• 4.3.2 折疊后 FFT 循環(huán)相關(guān)48-49
• 4.3.3 檢測(cè)策略49-50
• 4.3.4 捕獲算法仿真結(jié)果50-51
• 4.4 L2C 信號(hào)跟蹤算法51-55
• 4.4.1 L2C 信號(hào)自相關(guān)性能51-53
• 4.4.2 CM 跟蹤算法53-55
• 4.4.3 CL 跟蹤算法55
• 4.4.4 融合跟蹤算法55
• 4.5 L2C 信號(hào)仿真實(shí)現(xiàn)算法55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 L2C 跟蹤算法性能分析57-67
• 5.1 CM 碼跟蹤算法的性能分析57-61
• 5.1.1 載波跟蹤環(huán)57
• 5.1.2 碼跟蹤環(huán)57-61
• 5.2 CL 碼跟蹤算法的性能分析61-62
• 5.3 融合算法的性能分析62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 附錄 1 程序清單71-77
• 附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 馬安;王寧生;劉建剛;;基于本體的CAPP知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2007年07期

2 孫進(jìn)芳;李曉白;金天;;量化對(duì)GPS接收機(jī)捕獲性能的影響[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2007年06期

3 李洪;陸明泉;馮振明;;Direct GPS P-Code Acquisition Method Based on FFT[J];Tsinghua Science and Technology;2008年01期

本文編號(hào)：759483