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《南京理工大学》 2008年
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GPS接收机算法研究

吴俊  
【摘要】: 本文介绍了GPS定位导航的相关理论和算法,对载波跟踪环路、导航电文获取、卫星在轨位置解算和用户定位解算进行了阐述和研究。 针对自主研发的GPS接收机硬件平台,移植实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ,将GPS软件程序模块化、多线程化,实现任务的合理调度和CPU资源的合理利用。在此基础上,进一步开展了锁相环数字仿真、卫星轨道快速外推算法研究和卡尔曼滤波算法研究。 锁相环仿真以GP2021的硬件平台参数为参考,利用MATLAB编写了频率合成器模块、本地载波生成模块、积分清零模块和鉴相器算法模块。通过对模拟输入误差进行数字仿真,对各种鉴相器输出进行分析比较,研究各种鉴相器算法的特性及其优缺点。同时,由于高动态环境下对数据更新率的要求,推导出轨道快速外推公式替代动力学方法来计算卫星的在轨位置。轨道外推方法依据泰勒展开式,忽略高阶小量,用已知的位置和速度通过加减运算表示下一个历元时刻的卫星位置。另外,通过引入卡尔曼滤波算法,给出状态方程和量测方程,建立卡尔曼滤波模型,消除定位数据引起的随机误差,得到更加精确的用户坐标。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P228.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 宋帅;王新龙;;GPS软件接收机全数字载波跟踪方案设计与实现[J];航空兵器;2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李启玉;基于USB 2.0技术的GPS软件接收机系统设计[D];西安理工大学;2010年
2 汪商;智能交通系统中载波相位差分定位技术的研究[D];北京交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张会锁;GPS接收机软件处理方法[D];西安电子科技大学;2000年
2 王孟芝;GPS软件接收机的研究[D];长春理工大学;2003年
3 李鑫;提高GPS定位精度的改进卡尔曼滤波算法研究[D];南京理工大学;2004年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈海燕;朱有兰;李才取;田燕;;ABS汽车灯罩镀亮铬处理工艺[J];工程塑料应用;2007年12期
2 周拥仔;龙春光;华熳煜;陈曙光;戴春霞;;ABS汽车防撞护栏材料的研制及应用[J];工程塑料应用;2008年06期
3 于同敏;褚宝磊;;基于二次回归正交设计的注塑件件重预测方法研究[J];工程塑料应用;2010年01期
4 姚刚,刘星,张希黔;高层建筑施工GPS测量的技术设计与应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期
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7 孔永锋;施伟斌;;基于RTP&RTCP的MPEG-4嵌入式Linux无线视频监控系统[J];安防科技;2009年12期
8 顾有君;解德刚;艾宁;;影响K55石油接箍管冲击合格率因素的分析[J];鞍钢技术;2008年01期
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10 张立国;翟立委;李艳茹;张飞宇;任伟;袁慧;;印度粉矿对鞍钢烧结矿低温还原粉化指标影响[J];鞍钢技术;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李春进;李明峰;常小林;;基于卡尔曼滤波的公路施工控制点稳定性分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 何晓峰;胡小平;吴美平;秦海力;;车载SINS/GPS紧组合导航算法研究与实现[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陆渝;崔贯勋;陆胜;;城市智能交通终端系统的设计和实现[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 杨晓霞;黄一;;外场标定条件下捷联惯导系统误差状态可观测性分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 张亚崇;;容错导航技术及其在INS/GPS/Doppler组合导航系统中的应用研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 张敏虎;任章;;神经网络辅助高动态GPS/INS组合导航融合算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 牟玉涛;方海涛;;捷联惯导系统车载环境下的初始对准方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
10 王圣洁;康凤举;韩翃;;AUV组合导航半实物仿真系统关键技术研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 沈锋;中短波扩频导航接收机信号同步方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于首清;基于3S技术的吕镇村信息管理系统设计与实现[D];华中农业大学;2010年
2 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
3 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 漆阳华;远程监测应用技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
5 张博;高动态卫星定位接收机扩频信号同步技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
6 唐宇翔;嵌入式Internet网络的实时性研究[D];南昌航空大学;2010年
7 姜永涛;CORS系统区域改正数分类提取与内插研究[D];山东科技大学;2010年
8 单瑞;基于GPS单点测速的海浪及潮位测量应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 刘希花;曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D];山东科技大学;2010年
10 益鹏举;低轨遥感卫星精密定轨研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 周扬眉,刘经南,刘基余;回代解算的LAMBDA方法及其搜索空间[J];测绘学报;2005年04期
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3 郑庆晖,张育林;基于遗传算法的整周模糊度OTF解算[J];国防科技大学学报;2001年03期
4 杨宁;田蔚风;金志华;;一种求解DGPS动态整周模糊度问题的交叉禁忌搜索(英文)[J];光学精密工程;2006年05期
5 郑庆晖,张育林;GPS姿态测量的载波相位整周模糊度快速解算[J];航空学报;2002年03期
6 胡丛玮,刘大杰;单历元确定GPS整周模糊度的分析[J];南京航空航天大学学报;2001年03期
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9 ;Research on ambiguity resolution aided with triple difference[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2008年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨一洲;GPS载波相位定位算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 张会锁;GPS接收机软件处理方法[D];西安电子科技大学;2000年
3 李鑫;提高GPS定位精度的改进卡尔曼滤波算法研究[D];南京理工大学;2004年
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8 张婷;GPS接收机导航解算及其DSP实现[D];西安电子科技大学;2007年
9 徐敏;实时GPS软件接收机研究与实现[D];上海交通大学;2007年
10 鲍雍荣;GPS软件接收机的C++/Matlab实现[D];上海交通大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 秘金钟,李毓麟;RAIM算法研究[J];测绘通报;2001年03期
3 邹伟鸿;测量平差系统的可辨识性与可靠性理论[J];测绘学报;1989年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭晓刚;吕志平;张富强;;适合于AR应用的姿态、位置综合测量系统[J];测绘科学;2011年02期
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10 刘芳;;干扰与抗干扰技术研究[J];大众科技;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨靖;赵剡;吴发林;胡才;;速度信息辅助下的GPS接收机捕获方法研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
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3 吴军;李广侠;田世伟;;GPS注入站覆盖特性的研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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6 王哨军;王刚;胡剑;;以GPS L2C、L5探讨民用信号之发展[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 梁坤;张爱敏;高小珣;王伟波;宁大愚;;基于旅行GPS接收机的时间传递链路校准方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
8 王晔;孟斌;李潇;王宏伟;毕亮;陈潇;;一种GPS海洋反射信号测试系统[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S06北斗/GNSS测试评估技术[C];2012年
9 刘天寿;王威;郑建生;孙耀奇;;GPS自适应抗干扰天线射频单元的设计[A];武汉市第二届学术年会、通信学会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 刘建;邵慧超;洪勇;凌少东;李建华;胡庆武;陈智勇;;GPS/IMU组合导航定位定姿系统设计及应用[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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10 记者 杨颖;出租车免费安装GPS安全监控设备[N];鞍山日报 ;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 胡锐;惯性辅助GPS深组合导航系统研究与实现[D];南京理工大学;2010年
3 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 高帅和;分布式GPS/SINS超紧组合架构下的信号处理和信息融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 梁坤;高灵敏度GPS接收技术中几个关键问题的研究[D];中国科学院研究生院(国家天文台);2008年
6 左启耀;高动态GPS信号跟踪算法研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
7 王晖辉;伪卫星增强GPS技术及应用研究[D];上海交通大学;2009年
8 李平;智能GPS天线系统中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 唐康华;GPS/MIMU嵌入式组合导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴俊;GPS接收机算法研究[D];南京理工大学;2008年
2 徐璐超;GPS接收机关键技术研究[D];华东交通大学;2009年
3 吴伟;GPS接收系统PVT信息处理技术的研究与仿真[D];沈阳理工大学;2010年
4 耿丽红;基于GPS的车速监测系统校准方法研究[D];天津理工大学;2010年
5 刘皓;GPS测量数据后处理方法研究[D];天津理工大学;2010年
6 陈军;GPS接收机单向授时算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
7 周友宏;GPS接收机跟踪环路的研究和设计[D];上海交通大学;2010年
8 石尔达;基于LabVIEW的GPS设备定位仪的研究[D];东北电力大学;2011年
9 黄锟;基于FPGA的高动态GPS数字中频解扩技术研究[D];北方工业大学;2010年
10 李玲;基于GPS的车辆定位监控系统的研究[D];天津大学;2010年
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