gps接收机重捕设计与研究

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1、隶劫大·譬硕士学位论文万方数据GPS接收机重捕设计与研究万方数据ENGLISHTITLEOFDOCTORDISSERTATION(MASTERTHESIS)AThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYangShengyuanSupervisedbyProf．YangJunSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversity

2、April2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人，{f形jJ．iJ77i!变的’、≯：位沦文足我个人=

3、!11i导师指导卜J进行的研究：L作及取得的研究成果。尽我所矢¨，除了文r}J特YJkij以标注开[I致谢的地方外，论丈中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南：火学或其它教育机构的!学位或证二岛_『，Ij使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的仟何贡献均已社：沦文中作J7f刿确的说明并表示了谢意。她旧飙一掣雌一名东南大学学位论文使用授权声明东南火学、I”竭科学技术

4、信息研究所、阑家图书馆有权保留奉人所送交学位论文的复印件和电Ji文梢，．，j以采川1影L：lJ、缩印或jL他复制于段保存论文。本人电予文档的内容和纸质论文的内容相。敛。除仡保密划内的保箨i论文外，允许除艾被查阅和借阅，呵以公布(包括以电子信息形式刊登)沦文的全部内容或一h英：义摘要等部分I勺容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究t{<-I垸办理。研究爿i签箱：．避导归j签名：}{期：卫!丝。厶，6万方数据摘要全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)白二十

5、世纪七十年代建成以来，经过二十余年的研究与发展，已成为世界范围内技术最成熟、使用范围最广的卫星导航定位系统，深刻影响着军事和民用的各个领域。城市恶劣环境中，信号的遮挡和丢失变得越加频繁，GPS接收机的重捕影响着定位性能。本文重点研究了GPS接收机重捕的相关技术，包括失锁检测，载噪比测量和基于快速傅立叶变换(FastFourierTransform,FFT)高灵敏度重捕算法。首先，分析了多种失锁检测的方法，经过仿真对比得出相关器输出检测法能够在不增加接收机运算量的情况下带来良好性能。接着在载噪比测量部分

6、，改进了窄宽功率比法使其平均时问随着信号功率而变化，并使用MATLAB软件进行了仿真，测试不同的平均时间在低功率下的性能表现，从而确定高功率(20dB以上)使用ls平均时间、低功率(20dB以下)使用2s平均时间，并在SEUGPS平台上进行了实测。最后给出了高灵敏度重捕技术方案并详细地分析设计了重捕算法的各个技术细节，通过比特估计解决了长相干存在的比特跳变问题，并使用FFT技术实现频点并行搜索。接着对上述重捕方案进行算法仿真，在仿真过程中对算法在动态和低功率多种情况中进行性能评估，多普勒变化率的范}弼

7、是0～8I-Iz／s，信号功率(载噪比)变化范围是40～16dB。为了计算出各种情况下的信号重捕概率，采用蒙特卡罗统计方法，每种情况下重复仿真100次来计算重捕概率，并同样在SEUGPS平台上进行了实测。本文基于SEUGPS平台针对载噪比算法和重捕算法进行了详细测试。载噪比测试的结果显示，采用2s平均时间的载噪比算法不仅在高功率下具有优良性能，并且在低功率下表现优异，能够在．162dBm功率下正常运行；重捕测试结果显示，本文提出的重捕算法，其灵敏度达到-159dBm，能够容忍的动态为8Hz／s，性能符

8、合设计要求。关键词：重捕，载噪比，失锁判决，全球定位系统万方数据AbstractSincebeingbuildedinthe1970s，andwiththeresearchanddevelopmentofmorethan20years，GPS(GlobalPositioningSystem)hasbecomethemostmatureandwidelyusedtechnologyofsatellitepositioningandnavigation，andsurelyitaffectthemilita

9、ryandcivilfieldsdeeply．Undertheharshenvironmentofthecitythelossofsignalbecomesincreasinglyfrequent，ThereacquisitionofGPSreceiverbecomesmoreandmoreimportant．ThisthesisfocusesonthetechnologyofGPSreceiverreacquisition，includinglossd