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《西安电子科技大学》 2010年
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高动态条件下GPS系统中C/A码的捕获和跟踪技术

任晨光  
【摘要】: GPS(全球定位系统)是美国建立的高精度卫星定位导航系统,本文以GPS接收机在高动态的环境下为背景,分析了GPS信号的特点,深入研究了GPS的系统组成、工作原理,并以此为理论基础,着重研究了C/A码的捕获和载波跟踪技术,最后对相应的捕获和跟踪算法进行了仿真。主要完成的工作有以下几个方面: 1、针对高动态信号的特点,在分析基本的高动态环境下的GPS信号的捕获方法的基础上,重点研究了一种适用于高动态的基于FFT的C/A码快速捕获算法,并用Matlab对其进行了仿真。 2、详细介绍并理论推导了GPS信号的码跟踪和载波跟踪技术,采用超前-滞后延迟锁定环(DLL)进行码跟踪,在载波跟踪方面采用了叉积自动频率跟踪环(CPAFC)与科斯塔斯(Costas)相结合的算法,并用Matlab对方案进行了性能仿真。 3、根据以上的理论分析和算法设计,完成了GPS接收机基带处理模块核心单元的FPGA电路设计,并对其进行了功能仿真。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P228.4

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【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陆蓉蓉;王思;曹秀英;;动态可重构GPS干扰信号实现[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S9 组合导航与导航新方法[C];2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 姜东;基于GPS数据的道路交通状态判别方法研究[D];长安大学;2011年
2 万鹏;基于DSP的弹载GPS接收机研究[D];南京理工大学;2012年
3 雷娜娜;微弱GPS信号捕获算法的研究[D];郑州大学;2012年
4 陈小鱼;双系统高动态导航接收机基带技术研究与实现[D];北方工业大学;2012年
5 欧阳迪宝;电话信道精确时延测量方法研究[D];西安科技大学;2012年
6 闵芳;临近空间高动态测控信号的捕获跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
7 姜天林;基于FPGA的GPS基带处理器的研究与设计[D];华南理工大学;2013年
8 温聊梅;GPS接收机基带信号处理技术研究[D];南京理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙婉莹;高动态GPS接收机C/A码的接收及其FPGA实现研究[D];西安电子科技大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 徐太龙;孟坚;;集成电路原理与设计课程的教学优化[J];合肥师范学院学报;2011年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐洪;单庆晓;何琴;;基于NCO的GEO卫星单向授时技术研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
2 李志国;王振岭;;HB滤波器在数字接收机中的应用及实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 巴晓辉;王云;陈杰;;高性能低成本“航芯3号”GPS接收机基带芯片的设计[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 张鑫;许录平;;全数字锁相环的设计与分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 庞春雷;赵修斌;卢艳娥;余永林;;基线约束条件下GPS整周模糊度快速解箅新方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 周率;陈丽华;史荟燕;;信号传播过程中的空间环境效应研究进展[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
7 月新朋;;北斗高动态开放式开发平台设计[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
8 王云;巴晓辉;陈杰;;互相关效应对高灵敏度GNSS接收机伪码捕获和跟踪性能的影响分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S02卫星导航信号体制及兼容与互操作[C];2012年
9 广伟;袁海波;董绍武;;精密单点定位在NTSC时间传递中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S04原子钟技术与时频系统[C];2012年
10 李毅松;梁曦;王磊;;高动态条件下导航信号捕获研究[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈阳;水声阵列信号处理理论及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 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
5 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
7 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
8 王忠军;基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
9 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
10 方荣新;高采样率GPS数据非差精密处理方法及其在地震学中的应用研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
3 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
4 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
5 梁育雷;基于单片机与FPGA的单相程控功率源研究[D];山东科技大学;2010年
6 沈国新;实时操作系统核心算法的硬件实现[D];山东科技大学;2010年
7 周巍;基于FPGA的QPSK数字解调技术研究[D];长春理工大学;2010年
8 琚新刚;基于SOPC技术的数字视频接口研制[D];郑州大学;2010年
9 李本玉;GPS/GLONASS精密单点定位技术模型与算法的研究[D];山东农业大学;2010年
10 赵彦雷;FH/DS混合系统信号同步技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗兴宇,张其善,常青;高动态GPS信号C/A码捕获方案及实现[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
2 林恒;张秋莎;杨功流;祝露峰;;一种惯性信息辅助下的GPS快捕方法[J];北京航空航天大学学报;2010年10期
3 郭睿;韩春好;冯来平;杨振;;接收机自主完好性监测的算法分析[J];测绘工程;2008年02期
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6 潘增友;;城市道路与汽车保有量相互关系研究[J];城市车辆;2008年12期
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9 柴霖;吴潜;雷厉;;近空间高动态飞行器测控系统发展趋势分析[J];电讯技术;2008年01期
10 张博;杨春;;C/A码频域多普勒搜索FFT捕获算法[J];电讯技术;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 田红心;孙婉莹;刘祖军;易克初;;一种基于FFT的C/A码快速捕获算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 朱习军;基于小波分析的高精度GPS测量质量控制研究[D];山东科技大学;2006年
2 戴红;基于模糊理论的交通信息处理技术研究[D];吉林大学;2007年
3 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
4 刘海涛;高灵敏度GPS/Galileo双模导航接收机的研究与开发[D];国防科学技术大学;2006年
5 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 曾晓飞;GPS软件接收机微弱信号捕获跟踪算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 杨昂;高动态环境下多普勒频移估计技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 张帆;GPS捕获设计与VLSI实现方法[D];西安电子科技大学;2011年
4 张海合;语音混沌无线通信及其DSP技术的实现[D];广东工业大学;2011年
5 梁林方;弱信号GPS接收机的捕获算法研究[D];电子科技大学;2011年
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7 王亚春;北斗无源定位技术的研究与实现[D];安徽大学;2011年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 费攀;三系统导航接收机信息处理技术研究[D];北方工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 罗兴宇,张其善,常青;高动态GPS信号C/A码捕获方案及实现[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
2 梁丹丹,张一,张中兆;高动态直扩接收机载波跟踪技术研究[J];电子技术应用;2005年09期
3 张伯川,张其善;高动态接收机的关键问题研究[J];电子学报;2003年12期
4 程乃平,任宇飞,吕金飞;高动态扩频信号的载波跟踪技术研究[J];电子学报;2003年S1期
5 关止;赵凯;宋冬生;;GPS软件接收机中C/A码信号捕获的圆周相关算法[J];吉林大学学报(理学版);2006年02期
6 王伟,张廷新,史平彦;高动态环境下GPS信号跟踪算法综述[J];空间电子技术;2000年01期
7 姜永胜;王其东;;基于小波变换的汽车振动信号去噪分析[J];汽车科技;2006年04期
8 李玉红,寇艳红,张其善;微弱GPS信号捕获算法研究[J];遥测遥控;2005年04期
9 马宏,王元钦;基于扩频技术的相对距离自主测量方法研究[J];宇航学报;2005年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王伟,张廷新,史平彦;高动态环境下GPS信号跟踪算法综述[J];空间电子技术;2000年01期
2 王解先,葛茂荣,金国雄,钟伟;长距离GPS定轨定位软件在微机上的实现[J];同济大学学报(自然科学版);1997年02期
3 王遗南;全球定位系统在开来沉陷观测中的应用[J];矿山测量;1997年02期
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7 牛安福,王琪,乔学军;断层活动的最优化定量方法研究[J];地壳形变与地震;2000年02期
8 张小红,李征航,徐绍铨;三峡库区崩滑地质灾害GPS监测试验(示范)的精度评定[J];铁路航测;2000年01期
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10 党亚民,晁定波,许才军,赵少荣;利用GPS形变资料确定地壳形变的应变特征[J];测绘科学;2001年03期
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2 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
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9 余涛;毛田;王云冈;曾中超;;利用同化方法进行GPS数据三维电离层反演[A];第十四届全国日地空间物理学术研讨会论文集[C];2011年
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10 本报记者 宋轩;美国GPS:加速迈向第三代[N];解放军报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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3 杨洋;GPS/SINS深组合导航中的关键技术研究[D];南京理工大学;2013年
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5 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
6 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
7 田世君;高灵敏度GPS定位及组合导航技术研究[D];电子科技大学;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 白雪;基于农田特征的车载GPS运动模型辨识及定位误差研究[D];江苏大学;2011年
10 刘有贵;GPS/GPRS车辆定位网络系统及故障在线检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任晨光;高动态条件下GPS系统中C/A码的捕获和跟踪技术[D];西安电子科技大学;2010年
2 王朋辉;高动态GPS/INS组合导航系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 黄昆学;GPS激光测距系统的算法研究及实现[D];山东科技大学;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 李玲;基于GPS的车辆定位监控系统的研究[D];天津大学;2010年
7 郭玲娟;GPS/GPRS技术在武警作战指挥辅助决策系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 蔡文明;基于A-GPS的定位系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
9 许志民;基于嵌入式计算机的GPS定位设备设计与研究[D];电子科技大学;2009年
10 刘兵;GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用研究[D];昆明理工大学;2008年
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