基于码部分相关性的GPS信号捕获算法

为提高GPS信号的捕获速度,减少捕获时间,从C/A码的部分相关性出发,提出一种基于1024点FFT的码相位捕获算法.将输入数据按1024点进行分段,对每段1024点分别采用FFT算法进行捕获.仿真结果表明,该算法既保证了码相捕获精度,又有效降低了计算量,提高了捕获速度.可以利用现有的1024点FFT核完成设计,对系统硬件要求较低.该算法对GLONASS、GALILEO、北斗导航系统的信号捕获也具有很好的借鉴作用.     

电子干扰下GPS接收机C/A码捕获性能的研究

研究电子干扰对卫星定位系统(GPS)接收机C/A码捕获性能的影响.分析了C/A码平均捕获时间和捕获时间方差,并且进行了基于连续波、宽带及部分频带3种干扰模式的模拟分析.分析结果表明,若针对GPS接收机的干扰功率超过一定强度后,平均捕获时间和捕获时间方差指标将急剧恶化.在相同的GPS接收机中频输出信干比下,连续波干扰较宽带干扰效果更加明显.     

GPS接收机并行捕获算法的研究

对全球定位系统(global positioning system,GPS)中3种并行捕获算法进行了理论分析,同时针对捕获算法运算量、捕获时间、捕获灵敏度以及捕获结果 4个方面进行了对比分析和仿真验证。仿真分析表明:3种并行捕获算法均能有效捕获GPS信号。其中,匹配滤波算法硬件实现简单,但运算量大、捕获速度慢;C/A(coarse/acquisi-tion)码循环相关算法运算量小、捕获速度快,但硬件实现复杂;部分匹配滤波-快速傅里叶变换(partial matched fil-ter-fast Fourier transform,PMF-FFT)算法运算量适中、捕获速度快、硬件实现简单,但其捕获灵敏度相对于另2种算法低0.9 dB。所以,PMF-FFT算法更适合硬件大规模推广且实用价值高。     

GPS卫星信号模拟器中C/A码的研究与实现

本文研究了一种GPS卫星信号模拟器中C/A码信号产生器的设计结构,并利用FPG A实现了C/A码的产生,仿真结果表明,所设计的C/A码信号产生器的正确性与有效性,满足了相关设计要求。     

一种GPS信号的快速捕获算法研究

利用快速傅立叶变换和反变换（FFT/iFFT）在频域实现循环相关是一种GPSC/A码快速捕获的有效方法,可以将时烦二维的联合滑动相关搜索转化为一维频域搜索,实现了伪码的并行搜索,可以有效地缩短GPS信号的捕获时间.同时,本文针对弱信号捕获提出了相干累积和非相干累积的方法,并给出了试验结果.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真.在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器.在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度.与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度.选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法时产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真。在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器。在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度。与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度。选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法对产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源。     

GPS系统C/A码跟踪环的研究及FPGA实现

C/A码跟踪环是GPS接收机的重要组成部分.本文主要讨论了GPS系统的C/A码产生原理,C/A码跟踪环的结构及各个组成部分的工作原理,并给出相应的FPGA设计方案,以及基于上述规格要求的片上测试与仿真结果.     

基于码多普勒补偿的微弱GNSS长码快速直接捕获算法

为提高全球导航卫星系统（GNSS）的抗干扰能力,要求在不借助于短码辅助的情况下对长码进行直接捕获.传统长码直接捕获算法针对的是正常接收信号.当信号被遮挡或干扰以后将变得十分微弱,此时已有算法将面临严峻挑战.为此,本文提出了一种基于码多普勒补偿的长码捕获算法.该算法根据所搜索的载波频率格进行码多普勒补偿,可以大大延长预检测积分时间从而改善捕获性能.仿真结果表明,新算法能有效减小码多普勒影响,在相干积分时间为1ms非相干累加次数为300情况下,捕获灵敏度可达-183dBW.     

一种基于快速傅立叶变换和圆周移位的捕获算法

信号搜索捕获是影响GPS软件接收机的重要工作性能指标。为了提高GPS软件接收机的捕获速度,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)和圆周移位的捕获算法。该算法利用圆周移位的性质,即时域序列的调制等效于频域的圆周移位,将中频信号频谱序列通过圆周移位得到基带频谱序列,不用再通过载波分离,从而降低FFT运算次数。理论分析表明该算法可以有效减少运算量,提高捕获性能。最后,通过FPGA与DSP搭建仿真实验平台,将该捕获算法与已有算法进行比较,结果表明该算法具有较快的捕获速度,减少了捕获时间。     

Direct GPS P-Code Acquisition Method Based on FFT

Recently, direct acquisition of GPS P-code has received considerable attention to enhance the anti-jamming and anti-spoofing capabilities of GPS receivers. This paper describes a P-code acquisition method that uses block searches with large-scale FFT to search code phases and carrier frequency offsets in parallel. To limit memory use, especially when implemented in hardware, only the largest correlation result with its position information was preserved after searching a block of resolution cells in both the time and frequency domains. A second search was used to solve the code phase slip problem induced by the code frequency offset, Simulation results demonstrate that the probability of detection is above 0.99 for carrier-to-noise density ratios in excess of 40 dB. Hz when the predetection integration time is 0.8 ms and 6 non- coherent integrations are used in the analysis.     

一种改进算法在提取微弱特征信号中的应用

虽然小波变换具有优良的时频局部化特性,但Mallat算法存在频率折叠,使得在提取信号的某些重要的微弱特征时显得无能为力,为了弥补不足,本文提出了一种改进算法,克服了Mallat算法中频率折叠,成功地将改进算法运用到信号微弱特征的提取中,最后通过仿真实验,论证了该方法的可行性和有效性.     

一种全球定位系统卫星C/A信号通道绝对时延标定算法

为了精密测量全球定位系统（GPS）卫星C/A（Coarse/Acquisition）信号发射通道时延,提出了一种采用数字信号处理技术的标定算法.对GPS卫星输出的C/A导航信号和时间保持系统的Z计数脉冲进行双通道同步采样,在数字域完成C/A信号预处理后,进行多速率数字信号处理,获取C/A信号中伪随机码起始点;结合Z计数脉冲信号样本数据的处理结果,计算得到C/A信号发射通道的绝对时延.采样率为10 GHz时算法标定结果的不确定度低于0.2 ns.

     

基于S3C2440A的车载GPS导航系统的设计

车载GPS导航系统是在GPS基础上发展起来的一门新型技术,具有定位、测速、导航和语音提示等功能.介绍了车载GPS导航系统的结构及系统设计采用的目标平台,基于S3C2440A嵌入式处理器和SDT11 GPS模块设计了系统的硬件.在Windows CE嵌入式操作系统上设计串口通信软件完成了GPS信息的接收;然后对GPS数据输出协议进行了介绍,并根据此协议利用EVC编程完成了GPS信息的处理,实现了定位功能.在此基础上嵌入电子地图实现了导航功能,最终设计完成了车载GPS导航系统.     

单驱动式混沌编码A/D转换电路研究

为探讨混沌理论在数模转换(A/D)领域的应用,在考虑工作环境等因素造成混沌系统参数发生漂移的情况下,提出了一种新型的单驱动式混沌编码A/D转换电路．该转换电路基于混沌系统的初值敏感性和符号动力学,利用镜像恒流源的工作原理,采用三个性能一致的晶体管和若干二极管组成RC充放电回路。实验结果证实:该混沌编码A/D转换电路的初值与轨道距离之间具有良好的线性度,且结构简单,在没有任何补偿的情况下,转换分辨率能达到12位以上,并且易于集成化设计．     

射频前端滤波器对C/A码相关曲线的影响研究

卫星信号中的c/A码序列经过导航接收机的前端带通滤波器后其波形会发生失真.失真的C/A码与本地正常的C/A码进行相关得到的相关曲线也会因此产生畸变,从而导致接收机鉴相发生偏差,影响定位精度.文中详细分析了射频前端滤波器对C/A码相关曲线的影响现象,并提出了利用本地滤波器补偿相关曲线失真的办法,实测结果表明该方法能有效抵消相关曲线的非对称失真,从而减少接收机鉴相误差.