GPS和Galileo软件接收机理论仿真与比较

日前，GPS全球定位系统在全世界得到了广泛的应用，其用户端设备-GPS接收机的技术水平随之迅猛发展。软件无线电技术使GPS接收机更加灵活：通过Matlab平台，仿真GPS软件接收机前端下变频，滤波与抽样；产生数字中频信号，实现捕获跟踪算法；并与Galileo信号进行了对比分析。验证了算法的可行性。     

基于预存查表的GPS软件接收机的载波产生方法

在GPS软件接收机的跟踪环路,本地码产生、载波产生、相关积分这三个耗时最多的部分中,本地微调生成载波最为耗时,所用时间占整个信号跟踪处理时间的近一半[1]。为了能提高卫星跟踪速度,快速、准确地提取导航数据,达到软件接收机实时性的要求,在对传统GPS软件接收机跟踪算法分析、研究的基础上,提出一种基于载波的二进制存储,通过查表调用解决GPS软件接收机跟踪信号时间中耗时的载波的产生问题的方法。采用预存微调的本地载波二进制数据的方法,可以直接载入载波数据然后查表调用这些数据,免去了每次跟踪循环中产生微调的载波所耗费的时间,成功消除跟踪环路中载波产生的时间,使跟踪的速度提高了一倍。通过用GPS实测数据进行实验,对这种方法进行了验证并对实际的运行结果和性能做了分析,实验结果表明,在保证跟踪性能不降低的前提下,采用预存查表的方法能够有效消除载波产生耗时较多的问题,可以快速准确的实现了对GPS信号的跟踪。提出的这种预存查表的算法作为一种新的产生载波优化方法,在GPS软件接收机实时性方面有着较好的参考价值。     

GPS L1信号C/A码的高效并行软件相关器研究

为了能快速、准确地跟踪所捕获到的卫星,在分析传统GPS软件接收机跟踪算法的基础上,采用了一种用于处理CDMA扩频信号的软件相关器高效并行算法,该算法主要针对耗时较多相关器进行优化。实际运行结果和性能分析表明了文章提出的优化算法优于直接浮点计算,将软件相关器的处理速度提高了约3倍。     

基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法.该算法使用UKF实现了微弱信号的L1 C/A码和载波跟踪.通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A 中频信号对该算法进行实验性能分析.仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法.     

基于灵敏度设计GPS接收机

根据GPS接收机的定位原理和GPS接收机灵敏度分析接收机性能,发现灵敏度主要与前端电路和基带有着密切关系。据此对GPS的天线前端电路设计滤波器和低噪声放大器,并对电路的其他方面提出要求,考虑包含处理器和大量逻辑门电路的Cyclone器件,并通过配置嵌入式软核处理设计GPS接收机。     

基于PC的GPS软件接收机关键技术研究与实现

论文提出了一种基于PC的GPS软件接收机的设计.主要包括基于GP2015芯片和USB 2.0接口的中频信号采样器的设计、基带信号的捕获及跟踪算法设计、基于PC的信号处理软件设计.通过对论文所设计的软件接收机的定位性能进行测试,可以发现中频信号采样器能实时采集并通过USB将数据传输到PC机上,软件接收机的信号处理软件能实现四通道实时跟踪,实验结果表明论文所设计的软件接收机有较好的定位性能.     

基于UKF的GPS L1 C/A码微弱信号跟踪算法

为了实现高灵敏度的软件接收机,提出了一种基于UKF的GPS L1C/A码微弱信号跟踪算法。该算法使用UKF实现了微弱信号的L1C/A码和载波跟踪。通过构建模型,建立方程,并通过采用仿真噪声干扰下的微弱GPS C/A中频信号对该算法进行实验性能分析。仿真实验结果表明,UKF算法可以实现对载波相位跟踪、载波频率跟踪以及码相位跟踪性能的改善,并且大大简化了计算的复杂度,具有较高的跟踪灵敏度和精度,是一种适合软件接收机实现的算法。     

GPS软件接收机捕获和跟踪算法研究

研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法,并在matlab平台上实现了GPS软件接收机,实现了快速的基于循环卷积的并行捕获算法,得到了可见卫星的初始相位和多普勒频移。使用了超前滞后环和对相位反转不敏感的科斯塔斯环分别对码相位和多普勒频移进行跟踪,成功解调出导航电文。     

点频干扰下GPS接收机捕获性能研究

在GPS接收机信号捕获原理的基础上，分析了点频干扰对接收机捕获性能的影响。给出了GPSC／A码接收机信号捕获的数学模型，计算得出GPSC／A码接收机的平均捕获时间与捕获时间方差，推导出点频干扰与噪声的功率谱密度，从而得到检测概率和虚警概率的表达式，仿真结果表明，当点频干扰功率超过一定的值时，会导致GPS接收机捕获性能恶化。     

GPS L2 CM码产生和同步的FPGA实现方法

随着第一颗GPS IIR-M卫星于2005年9月26日入轨运行,GPS IIR-M卫星为全球用户提供了一个新的民用伪噪声码（L2-C码）,基于L2CM信号的GPS接收机将成为现实。对L2-C中CM码的结构和数学模型进行分析,通过硬件描述语言verilog在FPGA上实现L2 CM码的产生和同步,采用modelsim和quartus进行仿真综合,实验结果表明,这种方法能够正确产生L2 CM码,是一种适合于实时软件接收机工程实现的L2 CM码产生和同步的方法。     

一种基于FFT的GPS信号快速捕获算法

在与传统的时域串行搜索捕获算法比较的基础之上,分析了利用FFT实现C/A码初始相位和载波多普勒频移快速捕获的频域圆周相关算法模型.并对该算法进行了仿真验证,成功地解算出C/A码初始相位和载波多普勒频移.实验证明圆周相关算法可实现GPS信号的快速捕获,是一种适合于GPS软件接收机工程实现的算法.     

GPS多功能显示器的研究

GPS多功能显示器是船舶基本助航仪器之一 ,文中介绍了其基本功能、给出了GPS接收机输出信号规则 ,用单片机读取航速、计算和显示航程、LOG信号转换输出、功放扩展隔离输出的方法及电路和软件框图。     

GPS接收机系统的抗干扰技术

介绍了GPS接收机系统抗干扰技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展GPS接收机系统抗干扰技术的优势和重要性，重点探讨了几种GPS接收机系统抗干扰技术的性能及其特点；最后分析了GPS接收机系统抗干扰技术的未来发展趋势。     

干扰对GPS接收机载波相位测量精度的影响

主要以GPS接收机的载波噪声功率密度比（C/N0）为基础，分析压制干扰对GPS接收机载波相位测量精度的影响。若要在干扰环境下提高GPS的定位精度，必须采取措施提高GPS接收机的抗干扰能力，如采用外部导航辅助等。     

用VB实现GPS接收机与地理信息软件Maplnfo之间的通讯

讨论了在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下,ＧＰＳ接收机与地理信息软件之间的通讯原理。并以ＭａｐＩｎｆｏ为例,使用ＶＢ中的通讯控件以及Ｗｉｎｄｏｗｓ中的动态数据交换（ＤＤＥ）技术,编写了通讯服务程序,实现ＧＰＳ接收机的数据采集和处理,以及与计算机之间的通讯。     

单频实时GPS软件接收机导航解算的C＋＋实现

针对单频实时GPS软件接收机的导航解算部分主要算法进行了研究,采用C＋＋语言实现了该部分的仿真,并与MATLAB平台条件下仿真结果进行比较,仿真及测试结果表明采用C＋＋语言编制的算法比MATLAB环境实时性要快近3倍,二者间方差的误差约为10^-3米,满足一定条件下应用要求。并基于中频采样器GPS210A的前端在不同地区进行了实际数据验证,结果表明本程序可广泛运用于不同地区的导航解算,此时其误差产生的主要原因为电离层延迟。     

差分GPS

差分CPS(DGPS)是通过利用一个位置已知的基准GPS接收机的附加数据来降低由GPS导出位置误差的技术。对于用户接收机来说，差分GPS最基本的构成包括基准站的导航电文卫星星历和卫星时钟误差的综合影响的确定(如果需要，应包括SA的影响)和对用户接收机实时地传输伪距校正。接收机在确定其位置的过程中要实施这些校。结果如下：     

改进单台GPS接收机高精度定位方法

为了得到高精度的导航，介绍一种高精度处理单台接收机定位结果的GPS数据处理方法，这种处理方法主要通过两种数据处理方法的联合来加以实现：即单点位方法和载波相位滤波方法的联合，最后给出了模拟实时条件下的静态测试结果。     

GPS接收机抗干扰性能分析

针对GPS接收机的干扰方式主要为压制式和欺骗式,在压制式干扰信号影响下,GPS接收机的跟踪状态发生变化,载噪比、伪距和载波相位受到影响,从而使定位精度下降或失锁,分析接收机性能变化的根本原因,提高接收机抗干扰的能力。     

宽带干扰下GPS接收机捕获性能的分析

在GPS接收机捕获原理的基础上，分析了GPS接收机的平均捕获时间和捕获时间方差，推导出宽带干扰与噪声的功率谱密度，从而得到检测概率和虚警概率的表达式，最后给出不同中频信噪比以及不同积分时间下的平均捕获时间和平均捕获时间方差与干扰噪声功率比的关系曲线。仿真结果表明宽带干扰功率达到一定值时，对GPS接收机具有较好的干扰效果。