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。     

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.     

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接收机跟踪算法的设计与仿真

论文主要对GPS接收机跟踪模块中的载波跟踪环和码跟踪环的环路结构进行了设计。首先跟踪模块的实现采用了码环与载波环相互耦合的结构,这样可以有效地降低环路的复杂度;在码环和载波环中分别采用了非相干的延迟锁定环路和相位跳转不敏感的Costas环路~([1]);鉴别器是对点积算法进行了归一化处理,因为经过归一化处理后的鉴别器将不受信号幅度的影响,且该算法的计算量较少~([2])。最后利用Matlab平台对所设计的接收机进行系统的建模与仿真,对仿真结果进行分析进而验证了跟踪环设计的正确性~([3])。     

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。     

电离层强闪烁对接收机可用性的影响分析

为深入分析电离层强闪烁对导航接收机可用性性能的影响,通过构建电离层强闪烁的统计模型,并将该模型通过软件接收机捕获、跟踪环路,经过量化数值仿真分析,得出强闪烁对导航接收机载波相位、载噪比以及码相位的影响,接收机载噪比出现的快速衰落将显著地影响接收机对可见信号的捕获跟踪性能。对比分析无闪烁和强闪烁条件下对接收机可用性能够得出,强闪烁条件破坏了可见星座的跟踪持续性,造成可见测距的失锁,严重影响了可用性能。     

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。     

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。     

数字化直接序列扩频接收机设计与实现

介绍了一种数字化DS/BPSK导航接收机设计方案与实现。该接收机采用了基于FPGA的硬件设计,结合数字信号处理算法完成信号的捕获、跟踪、位置解算。捕获采用大步进串行捕获方案,采用Tong算法判决策略,伪码跟踪采用全数字超前-滞后跟踪环(DDLL),载波跟踪采用全数字Costas环(DPLL)。最后对这种设计方案进行了试验。     

INS辅助GPS接收机及其对伪距测量精度的影响

GPS接收机通过测量伪距进行载体位置的解算,而伪距测量精度与接收机的码延迟锁相环带宽有关。为了提高GPS接收机伪距测量精度,通常采用INS辅助、码/载波跟踪环技术。根据以C/N0为基础的伪距测量方差,分析INS辅助GPS接收机原理,研究INS辅助对接收机伪距测量精度的影响。在复杂电磁环境下,INS辅助GPS接收机是组合导航发展的方向,特别是紧耦合INS/GPS组合模式。     

基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪技术

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的GPS信号跟踪方法,通过扩展卡尔曼滤波器,得到基于相干积分支路的滤波模型,有效地削弱常规GPS跟踪环路中的跟踪误差,增强接收机的抗干扰性能,提升其在信号较弱位置下环路的跟踪性能,对加入惯性信息条件下惯性信息对系统所产生的影响做了相应的分析研究。通过仿真对比结果可以知道:当处于弱信号条件时,与通常用到的GPS信号跟踪方式相比,基于扩展卡尔曼滤波的信号跟踪算法可以有效提升跟踪的精度。     

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。     

军民兼容卫导终端中基带处理影响分析

在军民兼容GPS接收机中,A／D采样速率取决于军码带宽,民用要求需进行抽取,以有效地节省硬件资源。对此着重分析推导了均匀量化对信噪比的影响、有效字长截取对载噪比和正交性能的影响,并给出了最佳截取方案。GPS卫星信号的实际接收机情况,表明结论正确,能在基本不改变接收机性能的情况下有效地节约硬件资源。     

高噪声背景下的罗兰-C信号相位编码识别研究

针对高噪声严重影响罗兰-C接收机的信号处理过程中脉冲初相位识别的情况,分析了基于全相位谱分析（apFFT）的罗兰-C载波信号初相位识别原理,对罗兰-C接收信号在噪声背景下的初相位识别进行了蒙特卡洛仿真和数据分析,结果表明该方法在高噪声背景下无需降噪就能够较准确地识别出罗兰-C载波信号的初相位,并准确地识别出相位编码,可直接应用于现代增强型罗兰接收机。     

基于FPGA的GPS中频信号跟踪相关器设计与实现

文章分析了GPS基带信号处理跟踪环路中相关器的工作原理及特点,提出一种基于现场可编程门阵列（FP-GA）的GPS相关器结构。采取模块化设计思想,设计了载波产生器、CA码产生器、码-载波乘法器和积分累加器,并对相关器进行仿真分析。仿真结果表明,该数字相关器能在一定噪声背景下解调出信号。该数字相关器可与微处理器配合,对数据进行并行处理,提高运行速度。     

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。