微弱GPS信号差分快速捕获算法

微弱GPS信号的捕获算法,是高灵敏度GPS接收机实用化的关键技术,但通常有效提高GPS信号捕获灵敏度的信号累积技术会消耗大量时间。通过对当前主要弱信号累积技术和捕获算法的分析,在总结其利弊的基础上提出了利用差分累积的微弱GPS信号快速捕获算法,并通过仿真验证了算法性能,利用实际采样数据证实了算法的有效性。     

微弱GPS信号捕获算法研究

本文提出了一种改进的分段叠加捕获算法。其具体做法是将接收到的信号分为多段,然后对每段信号进行叠加,再对叠加后的信号做C/A码相关和FFT操作,该算法能够识别-20db信噪比下的GPS信号。论文对该算法进行了仿真与分析,说明该算法具有较高的应用价值。     

一种基于CDMA2000 1x EVDO微弱信号的捕获算法

针对弱信号条件下的CDMA2000 1x EVDO手机上行信号, 提出一种基于短时相关快速傅里叶变换(FFT)运算和差分相干相结合的联合捕获算法。首先采用短时相关和FFT运算精确估计出信号的多普勒频偏值;在此基础上利用差分相干提升信号的相关峰。通过设置自适应判决门限和相干长度获得较好的捕获概率;同时对所提算法和相干累积算法的捕获灵敏度和计算复杂度进行了对比。最后,结合实测数据验证了算法有效性,实验表明本文算法在保证低于相干累积算法复杂度的情况下,提高捕获灵敏度约1.5 dB。     

新的微弱GPS信号快速捕获算法

弱信号环境下快速有效的C/A码捕获算法,在高灵敏度GPS接收机中占据着重要地位,同时也是高灵敏度GPS接收机实用化的关键。通过对捕获信号相关幅值的统计特性分析,从理论上揭示了微弱GPS信号难于捕获的根本原因,并论述了当前主要的数据累积方法的利弊。通过对GPS系统和导航电文格式的分析,将快速相干累积与卫星位置预测相结合提出了新的GPS微弱信号捕获算法。理论分析和仿真结果表明了本算法的可行性,在信噪比SNR为-43dB时可以稳定地捕获GPS信号。使用实际数据测试表明,该算法能明显增加捕获到的卫星数量。     

GPS C/A码平均相关捕获算法的FPGA设计

利用快速傅里叶变换（FFT）在频域实现循环相关是一种GPS C/A码快速捕获方法,但在现场可编程门阵列实现时资源消耗大,且要求计算点数为2的整数幂次。为此,采用平均分组,以更小FFT计算模块实现循环相关,完成C／A码捕获,即平均相关法,解决了资源消耗大和计算点数问题。通过使用硬件描述语言完成了平均相关法的FPGA实现,经过ModelSim和MATLAB仿真结果的比较,验证了平均相关法的正确性。     

基于差分码和块处理方法的GPS信号快速捕获算法

综合时域滑动相关法、差分匹配滤波器算法和基于块处理的频域捕获算法等三种方法各自的优点,提出了一种新的基于差分C/A码和块处理方法的GPS信号时域捕获算法,在不损失处理增益的前提下既加快了捕获速度,又降低了资源消耗,实现了捕获时间和资源占用二者的最佳结合。实验结果表明此算法是行之有效的。     

四分法和差分相干结合的北斗弱信号捕获算法

针对弱信号条件下传统卫星信号捕获算法无法满足用户需求的问题,在对接收信号进行傅里叶变换的基础上,提出了一种利用四分法估计导航数据比特跳变位和差分相干累加方法相结合的北斗弱信号捕获新算法。与基于FFT的半比特交替和相干累加结合的捕获方法比较可知,该算法数据利用率高,对噪声有良好的抑制效果。仿真结果表明,该算法可实现-38 dB信噪比条件下的北斗弱信号捕获,并可进一步提高软件接收机灵敏度。     

微弱GPS信号捕获算法的研究

GPS件接收机在低信噪比的环境中,普通捕获算法不能实现理想的捕获效果.采用增加相干积分时间、处理相干积分后的数据和改进传统非相干算法的方法,显著提高了信噪比,有效地消除了传统非相干算法中的平方损耗.通过对不同的捕获算法仿真比较得出,改进的算法有更强的信号检测能力,处理增益更高.     

基于循环相关的GPS信号捕获

介绍传统的GPS（Global Position System）捕获算法,分析信号捕获的基本原理。根据C／A（Coarse Acquisition）码的特点,提出一种基于循环相关的捕获算法,减少相关运算量,且具有硬件易于实现的特点。实测数据Matlab仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于简易差分相干积累的高灵敏度GPS软件接收机捕获算法

典型的高灵敏度捕获技术是利用非相干积累获得高处理增益,但是非相干积累会引入平方损耗.面向GPS软件接收机高灵敏度捕获应用,提出了一种新的基于简易差分相干积累的高灵敏度捕获算法.介绍了GPS接收机的捕获原理,推导了简易差分相干积累和非相干积累检测量的统计分布,阐述了新算法虚警概率和检测概率的计算方法.实际测试表明:新算法相对于非相干积累的性能更加优越,可以在400ms内实现-192dBW的高灵敏度捕获.     

两级相干累加伪码捕获算法的FPGA实现

针对现场可编程门阵列(FPGA)实现的伪码捕获算法中存在逻辑资源消耗大、频率估计精度差、判决门限计算复杂等问题,首先提出利用直接II型匹配滤波器结构实现第一级相关运算,做到逻辑资源与计算时间之间的平衡;然后提出利用线性调频Z变换(CZT)代替离散傅里叶变换(DFT)实现第二级相干累加,提高了频率估计精度并减小了频谱泄露;最后通过对判决量进行统计分析,给出了判决门限的自适应设置方法,并验证了其有效性。     

一种避免二次编码跳变影响的"北斗"弱信号捕获算法

在现阶段,"北斗"B1I信号在D1导航电文中引入现代化GPS和Galileo系统常用的二次编码调制,使得比特跳变周期变短,降低了系统的捕获灵敏度.为解决上述问题,提出了一种基于码元排布顺序的改进相干累积捕获算法,通过分组来遍历并统计一个数据段的累加和相关值,并且采用一种改进的判决方法进行双重判决,最终确定其中最大相关值并完成捕获.此方法有效延长了积分长度,克服了因Neumann-Hoffman(NH)码造成的相干累积时间过短的缺陷,能改善在低信噪比环境下的信号捕获能力.在高斯白噪声模型下对各个捕获算法进行的仿真对比结果表明,所提算法在低信噪比(-36～-34 dB)情况下,与补零算法相比,信号捕获灵敏度有约1.7 dB的提升.     

基于块累加和频率补偿的GPS快速捕获算法

本文采用了一种新的基于FFT的GPS弱信号快速捕获算法,研究了该算法的理论性能,利用实测GPS采集数据对算法的实际捕获性能进行了仿真验证,对比分析了新的算法相对传统循环相关算法的性能优势。     

基于伪码互相关特性的GPS信号捕获算法

高动态GPS接收机研究的核心是信号的捕获与跟踪算法,在接收机硬件实现时,系统性能与资源消耗直接受捕获算法的影响。结合时域滑动相关法和基于FFT的频域捕获算法各自的优点,提出一种基于伪码互相关特性的快速捕获算法,在不影响系统性能的前提下,既加快了捕获速度,又降低了资源消耗,实现了捕获速度和资源消耗二者的平衡。     

基于LFM模型的高动态弱GPS信号载波捕获

根据极大似然估计理论,通过载波频率和频率变化率分段对消、快速傅里叶变换(FFT)结果选大估计载波频率和频率变化率,实现载波信号捕获,建立了高动态全球定位系统(GPS)载波的线性调频(LFM)信号模型,并给出了算法的具体实现。详细分析了该算法中检测统计量的分布特性,推导了恒虚警准则下的检测门限,并讨论了其中关键参数的设计。仿真结果表明,该算法可以实现对18 dBHz的GPS高动态信号的载波捕获。     

一种改进的两级相干累加码捕获方法

为了提高伪码捕获性能,在分析常用相干-非相干码捕获平方损耗及捕获性能的基 础上,提出了一种改进的两级相干累加伪码捕获算法。通过在第二级累加之前对多普勒频偏 进行有效补偿,实现了相干累加,提高了捕获性能;采用FFT实现,解决了工程实现的难 度。与传统的相干-非相干累加码捕获算法相比,该方法具有捕获门限低、多普勒频偏可估 计等优点。计算机仿真表明,该方法仅比理论值恶化1 dB,具有高效的捕获性能。 同时,分析表明该方法实现简单、快捷,具有很好的工程应用前景。     

基于C/A码辅助的GPS M码信号盲解调

针对GPS M码信号受到C/A码和Y码信号的干扰难以直接进行解调的问题,提出了一种基于C/A码辅助的M码盲解调方法。利用解调后的C/A码信号校正信号频偏,通过I/Q支路分离实现将C/A码信号与Y码、M码信号的剥离,最后利用M码信号的特点进行相参增强进一步提高性能。实采数据的解调实验证明了所提算法的可行性。