GPS软件接收机中信号跟踪与Matlab仿真【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电子信息工程GPS软件接收机中信号跟踪算法研究与Matlab仿真一、课题研究意义及现状全球定位系统(GPS)是英文GlobalPositioningSystem的字头缩写词的简称。它的含义是利用导航卫星进行测时和测距以构成全球定位系统。它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。系统由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，它们平均分布在互

2、成60度的6个轨道面上，轨道倾角为55度，在地球上任意地方，至少有4颗在地平线7.5度以上。因此GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。GPS系统从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，它成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。GPS系统最初是美国为增强其国防力量而建立的，但是它在民用和商业领域中的价值不断地被认识和开发。随着数字信号处理技术的发展，在GPS接收机中使用ADC将接收到卫星信号在天线部分数字化，然后再使用软件来处理数

3、字信号，实现用户位置的定位。在这种采用软件方法实现的GPS接收机中，硬件和软件方法几乎是独立的，在不改变硬件条件下，通过软件升级实现GPS系统的升级，具有很大的灵活性。随着全球卫星系统的发展和升级，GPS软件接收机具有的众多优点将越来越突出。目前，GPS软件接收机的设计与实现己经成为众多研究机构的研究热点，本文也对其信号跟踪技术进行了研究和仿真。二、课题研究的主要内容和预期目标课题主要研究GPS软件接收机信号跟踪中的码相位跟踪与载波跟踪的基本原理，熟悉Matlab软件并能掌握Matlab程序的设计方法，完成GPS软件接收机的码相位和载波跟踪环路设计，并用Matlab

4、程序实现。具体内容：（1）研究GPS的基本工作原理；（2）研究GPS载波跟踪的方法，掌握常见的几种载波跟踪的方法；（3）研究GPS码相位跟踪的方法，掌握常见的码相位跟踪方法；（4）研究Matlab软件程序设计的基本原理，完成GPS信号跟踪的Matlab程序设计和仿真；结合上述内容，设计开发，完成GPS信号跟踪的研究和Matlab程序设计，最后Matlab软件仿真得到实验结果，生成仿真程序和设计文档。三、课题研究的方法及措施本课题主要研究的是GPS软件接收机的信号跟踪与Matlab仿真，所以主要采用理论分析结合实验方法进行。在课题研究之前，先掌握一定的理论基础，在理论

5、中寻找适合本课题的设计方案；然后，利用Matlab软件编写仿真程序，仿真实现GPS软件接收机信号跟踪功能。首先，针对课题要求，查阅GPS相关资料，了解GPS信号的基本原理；在此基础上，查阅GPS软件接收机信号跟踪的相关文献资料，了解GPS信号跟踪的基本概念，了解信号跟踪中载波跟踪和码相位跟踪的作用和意义，理解载波跟踪和码相位跟踪的原理，了解国内外对于该课题的研究现状和方向，探索新的优化技术。其次，明确研究的重点是GPS软件接收机中信号跟踪的实现方法，然后阅读一定数量的GPS软件接收机中信号跟踪实现的相关文献资料。同时，详细研究GPS软件接收机中信号跟踪的原理及过程，

6、设计信号跟踪框图，分析不同跟踪方法对信号跟踪的影响，为接下来的程序设计做好理论准备。最后，通过研究相关资料，查找Matlab软件程序设计的基本原理，熟悉Matlab这个实验环境，根据系统总体指标及功能要求着手编写仿真程序。用软件仿真的手段对信号跟踪的方法进行测试。对比实验结果，确认是否符合其信号跟踪要求，得出课题研究的成果。在课题设计的过程中及时记录问题，并对问题进行深入研究和分析，尽量做到把不懂的问题都弄清楚，必要时去请教老师，按时完成毕业设计，撰写毕业论文。四、课题研究进度计划2010/2011（第一学期）：明确任务，收集资料，确定系统总体设计方案，完成外文翻译

7、、文献综述及开题报告，并做好开题答辩。2010/2011（第二学期）：第1周至第3周：掌握GPS软件接收机信号跟踪的方法，同时学习并掌握Matlab程序设计；第3周至第4周：编写Matlab程序实现信号跟踪功能，并用Matlab程序实现载波跟踪和码相位跟踪，并进行反复论证；第5周至第6周：进行方案补充以及相关信息的修改；第7周至第8周：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；做好论文答辩的PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。五、参考文献[1]吕艳梅，李小民，孙江生．高动态环境的GPS信号接收及其算法研究[J]．电光与控制，2006，8，13(4)：24－27