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GPS软件接收机基带算法研究

王明明  
【摘要】:GPS(Global Positioning System)~1,即全球导航定位系统于上世纪80年代末引入中国,目前主要在大地测量(测绘、勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。在全球GPS应用领域中,车辆应用所占的比重最大,目前约占总数的40%。 我国现在拥有世界上最大潜力的卫星导航应用市场。经过十多年的发展,我国的卫星导航用户设备市场化的条件日趋成熟,批量化用户群体正在逐步形成,已进入应用行业高速发展的时期。目前,国际上一些主流手机制造商如诺基亚、爱立信和三星等已开始使用集成的GPS芯片,而日本和美国的电信运营商也已开始或计划提供基于GPS手机的位置服务。随着我国经济的不断发展,特别是在加入WTO之后,完全可以相信,卫星导航定位这个新兴的产业将形成巨大的经济、军事、科技效益,导航定位产业将称为新的经济增长点。 在将来的几年中,将出现美国的GPS,俄罗斯的Glonass(Global Orbiting Navigation Satellite System)系统,欧洲的伽利略系统,中国的北斗区域定位系统共存的局面。软件接收机结构灵活,适合开发不同的卫星定位系统,便于仿真和分析不同结构的卫星信号,验证实现算法。软件接收机由“射频接收模块(RF)—模数转换模块(AD)—高性能可编程数字信号器模块(DSP)”组成。针对不同的卫星定位系统,用户只需要将相应的处理软件下载到DSP中即可实现不同的定位接收机,不需要改动任何硬件。 本人参加了中国科学院微电子研究所杭州分部的GPS基带芯片项目,在其中负责基带算法研究、芯片结构设计以及相关器的电路设计工作。本文主要讲述GPS基带算法研究、设计,进而比较各个不同算法的优劣,选择最优算法来进行芯片设计。 通过研究GPS基带算法,了解和掌握GPS接收机的工作原理,为我国研发自主的全球卫星定位系统有较大的借鉴和帮助作用,进而为我国摆脱美国GPS系统的制约,在战略上独立自主起到积极的作用。


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