gps软件接收机的捕获与跟踪技术研究

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1、独创性声明所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。论文作者签名学位论文使用授权力J>年多月乡7日本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定，即：在导师的指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有，本人今后在使用或发表该论文涉及的研究内容时，会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的如下使用权，包括：学校可以保存

2、学位论文；可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生学院办理。经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文，按照相关保密规定执行；需要进行技术保密的学位论文，按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密(附《西安理工大学学位论文技术保密申请表》)。保密的学位论文在解密后，适用本授权。论文作者签名导师魏幽∑密力／≥年芗月卅摘要论文题目：GPS软件接收机的捕获与跟踪技术研究学科专业：通信与信息系统研究生：孙慧萍签名：翅趁蘑指

3、导教师：刘高辉副教授签名：型1，望童乳近些年，随着通信事业的飞速发展，GPS的应用在不断扩大，其结构也在不断改进升级。传统的硬件GPS系统已经不能满足现今通信的需求。为了解决这个矛盾，现在越来越多的人们已经把目光转向了研究GPS软件接收机的理论。本文将引入软件无线电的思想，对GPS软件接收机的捕获和跟踪做了深入研究。本文首先介绍了GPS系统组成、GPS接收机的分类、传统GPS信号的产生、GPS信号的构成；讲述了C／A码的产生和GPS信号的调制；阐述了模拟GPS数字中频信号的产生过程，利用Matlab给出了其仿真结果。其次介绍了GPS信号捕获的基本原理，对捕获数据长度、

4、搜索步长和捕获门限三个参数进行了详细分析；讲述了捕获的几种常用方法，第一个是传统捕获方法(也称时域二维搜索捕获法)，第二个是并行频率捕获法，它是对传统方法的一次改进，重点讲述了第三种基于FFT并行码相位捕获法(也称循环相关捕获法)，它是对传统方法的又一次改进，讲述了它的捕获过程，并且对捕获结果进行了仿真和详细分析。最后讲述了锁相环原理；接着阐述了载波跟踪环的设计，并且设计出二象限反正切相位鉴别器，四象限反正切频率鉴别器，采用二阶锁频环辅助三阶锁相环的复合载波跟踪环路，载波NCO采用的是数字频率合成器；论述了码跟踪环的设计，鉴别器采用归一化超前减去滞后包络法，采用二阶的

5、DLL环路，码NCO和载波的相似，并且给出了载波跟踪和码跟踪的仿真结果，为以后的研究做好充分的准备。关键词：GPS软件接收机；导航数据；C／A码；捕获；跟踪西安理工大学硕士学位论文2AbstractTitle：THESTUDYOFGPSSOFTWARERECEIVERACQUISITIONANDTRACKINGTECHNOLOGYMajor：CommunicationandInformationSystemName：HuipingSUNSupervisor：AssociateProf．GaohuiLIUSignature：蝌c』／＼／Signature：血k』!!，U

6、Inrecentyears，withtherapiddevelopmentofcommunications，theapplicationofGPSisexpandingconstantly,itsstructureisbeingimprovedceaselessly．ThetraditionalhardwareGPSsystemcannotmeettheneedsofmodemcommunication．Inordertosolvethiscon仃adiction．nowmoreandmorepeoplehaveturnedtotheresearchofGPSsoft

7、warereceivertheory．Thisarticlewillintroducetheideaofsoftwarereceiver，makingafurtherstudyoftheGPSso胁arereceivercaptureandtracking．ThispaperfirstlyintroducestheGPSsystemcomposition，GPSreceiverclassification．thegenerationoftraditionalGPSsignalandconstitutionofGPSsignaljwhichdescri