【摘 要】
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全球定位系统(GPS),是目前用户数量最多、应用范围最广的卫星导航定位系统。目前,中、低动态平台下载体的导航与定位技术已经相当的成熟,而随着对于GPS系统应用领域的研究深
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全球定位系统(GPS),是目前用户数量最多、应用范围最广的卫星导航定位系统。目前,中、低动态平台下载体的导航与定位技术已经相当的成熟,而随着对于GPS系统应用领域的研究深入,高动态平台下载体的导航与定位成为当今研究的热点。本文就这个方面开展了研究,主要工作如下:
首先,研究了GPS信号的结构,用MATLAB生成了一个周期的C/A码的时域、频域图,并对C/A码的相关特性、扩频特性进行了仿真分析。
其次,分析了多普勒效应对信号接收产生的影响。依据高动态环境下信号频偏大、捕获时间应尽量短的特点,引入平均相关算法对常用的捕获算法一并行码相位搜索算法的FFT和IFFT模块进行算法改进。改进的算法经MATLAB仿真验证是切实可行的。
再次,仿真比较了常用码环和载波环路的鉴相器的性能。采用二阶FLL辅助三阶PLL完成载波跟踪,用于解决高动态环境下载波环路的带宽与精确性之间的矛盾。仿真验证了二阶锁频环(FLL)以及三阶锁相环(PLL)的性能。
最后,以MAX2769为核心设计了GPS软件接收机。MAX2769是GPS接收机的射频集成前端,辅以FPGA控制器和两片SRAM存储器,实现高速GPS信号的采集,通过USB接口上传至PC上位机。
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