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卫星导航定位在国防建设中占有重要地位,特别是处于高加速度运动的导航定位接收机的研制,对于发展弹道测试方法、新的制导与导航手段,有十分重要的意义。本文以GPS接收为例,研究高动态条件下的卫星导航定位技术。
本文在深入研究GPS的系统组成、信号基本结构及其多普勒效应对信号接收的影响的基础上,对最大似然估计算法、扩展卡尔曼滤波算法、叉积自动频率控制环算法、数字锁相环算法和频率扩展卡尔曼滤波算法进行了分析和介绍,对又积自动频率控制环算法和频率扩展卡尔曼滤波算法进行了MATLAB仿真,并对这两种算法进行了比较。论文的主要工作如下:
1.深入研究了高动态条件下GPS接收信号的参数估计算法,并采用载波辅助技术及延迟锁定环技术对P码跟踪进行了MATLAB仿真设计。
2.提出了由环路滤波辅助FEKF(频率扩展卡尔曼滤波)的跟踪方法,对环路滤波器的设计进行详细的介绍,对FEKF和FEKF改进方法进行了MATLAB仿真,将去除输入信号相位偏差的算法(FEKF改进方法与叉积自动频率控制环算法方法)进行了比较,总结各自的优缺点。
3.初步完成了DPLL、FEKF、CPAFC的FPGA设计实现和功能仿真。