高动态卫星导航信号快速捕获算法研究与实现

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1、中图分类号：：ＴＮ９６１密级公开ＵＤＣ：６２１．３学校代码：１００扮Ｈ＾一—ＦＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文高动态卫星导航信号快速捕获算法研究与实现论文作者：康亚楠指导教师：王晓君教授企业指导教师：冯卫髙级王趕师申请学位类别：工程硕±学科、领域：电子与通信工程所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：２０１６年１２月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的

2、成果，１＾１明。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中确方式标明。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：指导教师签名：２叫日年／三月日若年月巧北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存和汇编本学位论文。□保密，在＾年解密后适用本巧权书。本学位论文属于保密。（请在上方框内打学位论文作者签名指导教师签名：＾１＾＆３ＳＺ月Ｗ曰Ｖ《年１２月７０日八年／ClassifiedIndex：TN961SecrecyRate：PublicizedUDC：621.3UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchandImplementationontheFastCapturingAlg

4、orithmforHighDynamicSatelliteNavigationSignalCandidate：KangYananSupervisor:Prof.WangXiaojunEnterprisetutor：SeniorEngineer.FengWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicandCommunicationEngineeringEmployer：SchoolofInformationScience&EngineeringDateofOralExaminat

5、ion:December,2016摘要摘要随着美国GPS导航应用的不断深入，全球多种不同的卫星导航系统也在不断崛起。目前卫星导航定位系统已经在社会生活中的诸多方面得到普及与应用，尤其在高速运动目标的定位上也得到逐步的重视。所以怎样满足高动态的需求，对高动态目标完成准确的定位，成为高动态领域研究的重点。然而捕获是完成导航定位工作的基础，卫星信号捕获的速度对导航定位系统工作的效率有着直接影响。所以高动态卫星导航信号的捕获，已成为全球卫星导航定位系统的研究热点之一。课题主要研究高动态卫星导航信号快速捕获算法。首先介绍了课题的研究背景及意义，分析卫星导航信号快速捕获算法的发

6、展现状；而后以GPS用户机为例，介绍了系统的组成，信号的特性以及整体结构；重点分析接收机中捕获的基本原理，深入的研究传统的卫星导航信号算法。为了能够解决传统捕获方法所带来的搜捕时间长现象，在深入分析了匹配滤波器与唐检测器理论基础上，提出应用下变频、数据预处理、匹配滤波器与唐检测器的实现方法，并给出信号捕获后进行精确校验的流程，捕获速度相对于传统捕获方法得到了大幅度的提高，并且捕获精度高，虚警概率低。结果表明提出的方案能够捕获高动态卫星导航信号。在硬件设计上，使用硬件描述语言Verilog与C语言进行子模块的编程和系统整体实现，FPGA使用Virtex5系列XC5VL

7、X155芯片来实现整个捕获系统，DSP使用C6000系列TMS320C6415芯片进行捕获校验，从而使虚警概率显著降低。FPGA与DSP两块芯片完成了用户机信号处理中捕获单元核心模块的设计实现。关键词高动态卫星导航；快速捕获；匹配滤波器；唐检测器；FPGA与DSPIAbstractAbstractWiththewidelyapplicationoftheUSGPSnavigationsystem,manydifferentglobalsatellitenavigationsystemsaresequentiallydevelopingconstantly.Atp