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全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)作为人类科技史上的一项伟大发明,其主要用途从最初单一的军事用途,到现在生活、经济领域的多用途,其影响力越来越大。随着我国经济的不断发展,对于高性能接收机的需求也越来越大。传统接收机的研发过程耗时长,资金消耗大。本文根据课题组已有资源,对接收机捕获算法和算法验证平台展开了相关的研究,主要工作内容如下:1.介绍三种常见的GNSS系统,对它们的信号生成机制进行了研究,分析了卫星信号里伪随机码的自相关特性和互相关特性,建立了接收机的数字基带模型,描述了射频前端的工作流程。2.介绍了捕获的流程,对三种经典的捕获算法进行分析,发现它们都不适用于实际的接收机里。因此,介绍了部分匹配滤波器-快速傅里叶变换(Partially Matched Filter-Fast Fourier Transformation,PMF-FFT)。通过对PMF-FFT的分析,可以发现PMF-FFT的分段数和快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT)点数,对捕获性能和资源消耗都有影响。针对这一现象,本文提出了一种新颖的PMF-FFT分配方式,在满足性能的要求下,使资源消耗在理论上达到最少。3.为了解决传统唐检测算法在噪声单元驻留时间长的问题,提出了一种基于剔除门限的唐检测改进算法。该算法根据噪声基底功率与信号功率之间相差较大的特点,通过设置一个剔除门限,减少噪声单元的检测次数。仿真测试结果表明:当信号较强时为-133dBm,剔除门限系数为3时,唐检测的平均检测次数为4.1955,但是改进算法的平均检测次数只有3.3543,而且随着信号强度的变弱改进算法的平均检测次数几乎没有增大;当信号不存在时,改进算法的平均检测次数明显少于唐检测,因此改进算法在实现快速检测的同时适用范围更广。4.研究发现传统N中取M检测算法由于检测次数固定不变,使得捕获时间变长,当信号强度较强时并不需要执行完所有的检测次数。因此提出一种改进的N中取M检测算法。本算法借用了唐检测的思想即N次中只要有M次检测到信号就可以判定信号存在而跳出检测。仿真结果表明:当信号强度较弱时,N中取M的平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为7.3694;信号强度较强为-131dBm时,N中取M平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为5.2234。因此改进算法可以提高捕获速度,尤其是在一些信号强度较强的环境下,同时改进算法的检测概率与虚警概率跟N中取M算法一致。5.对安全数码卡(Secure Digital Memory Card,SD卡)控制器的实现进行了分析,接着对整个算法验证平台的工作流程进行了描述,通过实际测试证明了平台的正确性以及经济价值。