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。     

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 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。     

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。     

猝发信号载波同步技术研究及实现

针对猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的捕获和跟踪问题,提出了一种快速数字捕获和FFT辅助的Costas载波跟踪算法的载波同步实现方法.满足了有限长度导频序列内,在低信噪比和高动态条件下完成短时猝发信号捕获和载波跟踪的要求.     

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.     

数字COSTAS环的原理与设计

载波同步是接收机系统中的一个重要问题,而Coatas环不仅能载波跟踪,而且能直接解调出信息。本文介绍了数字Costas环原理,并对环路参数进行了详细的分析,指出了影响环路性能的关键因素,最后通过仿真验证了相关结论。     

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。     

船载卫星天线自动跟踪控制系统设计

综合运用单片机、数字罗盘、GPS接收机、单脉冲跟踪接收机等现代传感装置设计船载卫星天线自动跟踪系统,实现了快速准确对星.     

动态环境下基于FFT实现伪码快速捕获

无线电导航系统中，载体动态性引入的多普勒频移对扩频信号捕获造成了很大困难。针对全数字化实现的扩频接收机，提出了一种新的捕获方案，即基于FFT算法实现对多普勒进行一定程度的补偿，解决了高动态环境下伪码序列的快速捕获问题。理论分析和计算机仿真结果表明，该方法简单有效。     

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.     

用混频环单元实现某分析接收机的二本振信号源

详细地介绍了用混频环来实现本振单元的主要思想和具体的电路力，并进行了详细的讲述，主要思想：经过鉴相器的鉴相以后，得到误差信号，经过放大器的放大以后，分成二路到VCO，控制VCO输出信号的频率。一路是高端信号频率，输出二本振信号范围在800．6～798．6MHZ，另一路是低端信号频率，输出二本振信号范围在320．6～318．6MHZ。至于选择哪一路，受计算机输出信号的控制。     

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。     

信道估计下的导航接收机多址干扰消除

针对无线电导航系统中存在多址干扰，提出了一种插入导频信号实现信道估计的算法，并在此基础上恢复干扰导航台信号，采用并行干扰抵消算法消除干扰信号。比较分析了干扰消除接收机与传统RAKE接收机在不同信噪比环境下的性能，分析表明，所提出的干扰消除算法易于实现，大大降低了接收机的误码率，缩小了接收机受“远-近”效应影响的区域。     

VHF雷达数字中频接收机研究与实现

雷达传统接收机常采用模拟正交检波,其I／Q信号幅度一致性误差和相位正交性误差较大,数字接收机可以较好的解决这一问题。文章研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器。给出了一种基于FPGA的数字中频接收机实现方案,进行了分析和仿真,给出了测试结果。     

IQ非正交引起的载波和伪码跟踪误差分析

分析了直接下变频导航接收机中，I、Q信号的非正交引起的载波及伪码的跟踪误差。用码环及载波环的鉴别函数的零点来确定最终的跟踪误差表达式，并结合具体的实验测试结果进行了工程近似，分析结果显示载波及伪码跟踪误差与I,Q的相位差、时延差近似成线性关系，故在进行系统结构设计时，可根据系统的精度要求确定是否选择直接下变频的接收机结构。     

高分辨率罗兰C天波延迟估计新技术

提出了一种基于特征分解的多信号分类算法估计罗兰C接收机天波延迟的信号处理新技术。它为接收机基准点的实时设置提供了一种新方法。常规接收机为了防止天波干扰，将基准点设置在一个固定位置上，导致基准点处信噪比受包络限制而较低，从而大大增加了对准基准点的时间。利用这项技术，我们在低信噪比条件下分离出了地波和天波的到达时刻。这就使得接收机能根据天波延迟变化实时选择基准点最佳位置，并能利用地波到达时刻进行周期选择。由于此法有助于增加基准点处的信噪比，减少对准基准点的时间，因而能极大地提高现有罗兰C接收机的性能。还显示了新方法较IFFF方法有更高的分辨率。