基于通用相关器的高动态GPS信号并行快速捕获

高动态全球定位系统(GPS)信号的快速捕获是GPS接收机的关键技术之一,然而现有算法难以兼顾捕获速度和硬件成本。该文研究在低成本通用GPS器件上实现快速捕获算法。对高动态GPS信号的并行捕获方法基于商用GPS系列芯片GP4000进行了改进,通过扩大算法频率搜索步长提高搜索效率。对该算法进行仿真验算并利用接收的GPS卫星信号进行实测。结果表明:改进算法可以有效地扩大GPS接收机频率搜索步长,提高接收到的卫星信号的质量,同时缩短卫星信号的搜索时间。     

GPS信号捕获策略的研究

文章在传统GPS信号捕获算法的基础上提出了一种适用于GPS软件接收机的信号捕获策略,它能够准确而有效地搜索捕获到可见的GPS卫星信号,利用并行码相位快速搜索算法对GPS信号进行快速初捕获,使用N-M检测算法对被捕获结果进行确认,再做进一步的优化,从而得到真实可靠的捕获数据,以供信号跟踪阶段使用。     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真。在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器。在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度。与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度。选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法对产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源。     

GPS接收机载波同步环路的研究

GPS全球定位系统是由美国研制的,利用卫星进行导航定位的系统,已经得到了广泛的应用.GPS接收机的用途就是实现定位功能.GPS接收机对GPS信号中的载波信号进行捕获和跟踪是导航定位的基础.为此,本文对GPS接收机捕获和跟踪载波信号进行研究,采用COSTAS环来实现载波的捕获与跟踪.并在MATLAB环境下进行仿真验证,来检验捕获和跟踪GPS信号载波的能力.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真.在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器.在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度.与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度.选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法时产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源.     

拒止环境实现注入的GPS欺骗干扰

为解决GPS欺骗干扰信号注入目标接收机效率不高的问题,设计了一种基于构建拒止环境掩护欺骗信号注入的GPS欺骗干扰模式。分析了拒止环境下信号载噪比变化情况,研究了该干扰模式欺骗信号的捕获和跟踪性能,并结合GPS信号和接收机参数的典型值,计算了为构建欺骗干扰所需的拒止环境不同干信比对应的带限白噪声信号功率,从欺骗信号的捕获和跟踪的角度证明了其可行性,该文最后给出了该模式的干信比和带限白噪声信号功率的一般性限定条件。     

GPS信号的码相位交错捕获方法

为了使全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获搜索过程更加有效,在传统捕获方法的基础上进行了改进,提出一种新的捕获方法。通过分析传统捕获方法的性能,在几何上对捕获点的分布进行了优化设计,并对其捕获性能进行了分析比较。新算法可以在捕获相关峰平均衰减值相同的情况下,增加捕获分格的面积,减少整个搜索区域的捕获时间。仿真结果表明:该方法在平均衰减性能和最大衰减性能方面都优于传统捕获方法,且衰减值分布均匀,捕获性能更加稳定。     

循环相关在GPS信号捕获中的应用

研究了用循环相关理论来实现GPS信号的捕获.首先,介绍了循环相关的捕获理论;其次,具体分析了用循环相关法实现高动态信号的捕获过程,并给出了此方法的设计步骤;最后,对捕获结果进行了MATLAB仿真.结果表明:此方法可以准确快速地捕获信号.且设计简单,性能稳定,容易达到捕获的目的,可以作为一种常用方法.     

电子干扰下GPS接收机C/A码捕获性能的研究

研究电子干扰对卫星定位系统(GPS)接收机C/A码捕获性能的影响.分析了C/A码平均捕获时间和捕获时间方差,并且进行了基于连续波、宽带及部分频带3种干扰模式的模拟分析.分析结果表明,若针对GPS接收机的干扰功率超过一定强度后,平均捕获时间和捕获时间方差指标将急剧恶化.在相同的GPS接收机中频输出信干比下,连续波干扰较宽带干扰效果更加明显.     

MBOC信号捕获算法性能分析

现代化的GPS和Galileo系统在L1/E1频点增加使用MBOC调制的民用信号。MBOC调制相比BOC(1,1)增加了BOC(6,1)分量,增加高频分量可以提高信号的伪码测量精度和多径抑制性能,但同时也提高了信号捕获的复杂度。文中介绍了MBOC信号3种常用的捕获算法,并从硬件资源和检测性能两方面比较其性能,结果表明窄带匹配滤波捕获算法以损失部分能量为代价,极大降低了实现复杂度。     

基于批处理的微弱GPS信号捕获

针对传统方法难以实现微弱GPS信号的精确捕获,继而影响后续的信号跟踪及导航电文解码,提出了一种新的捕获方法解决这一基础性问题,采用基于批处理的手段来捕获低信噪比的GPS信号并提高运算速度,为高灵敏度GPS接收机的实现提供保证.仿真结果表明,在捕获过程处理的数据长度不超过4个导航电文数据位(80 ms)的情况下,此方法能够较好地捕获到载噪比低至21 dB的GPS信号,同时确保较短的捕获时间和较高的灵敏度.     

应用于GPS接收机的序贯检测器性能分析

为了对使用Tong搜索检测器的全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获性能进行理论评估,以及在设计中确定该检测器的参数值,推导了该检测器的总虚警概率、总检测概率以及平均驻留时间的计算公式,修正了在此之前研究领域普遍使用的该检测器捕获性能分析公式中的错误,并通过数值验证讨论了该检测器各参数的作用。仿真结果表明:增加Tong搜索检测器内置的计数器初值可以改善捕获性能。在总虚警概率高于0.1%的情况下,降低计数器最大值,同时增加计数器初值可使同等检测概率条件下,平均滞留时间变短。     

应用于GPS接收机的序贯检测器性能分析

为了对使用Tong搜索检测器的全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获性能进行理论评估,以及在设计中确定该检测器的参数值,推导了该检测器的总虚警概率、总检测概率以及平均驻留时间的计算公式,修正了在此之前研究领域普遍使用的该检测器捕获性能分析公式中的错误,并通过数值验证讨论了该检测器各参数的作用。仿真结果表明:增加Tong搜索检测器内置的计数器初值可以改善捕获性能。在总虚警概率高于0.1%的情况下,降低计数器最大值,同时增加计数器初值可使同等检测概率条件下,平均滞留时间变短。     

一种基于快速傅立叶变换和圆周移位的捕获算法

信号搜索捕获是影响GPS软件接收机的重要工作性能指标。为了提高GPS软件接收机的捕获速度,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)和圆周移位的捕获算法。该算法利用圆周移位的性质,即时域序列的调制等效于频域的圆周移位,将中频信号频谱序列通过圆周移位得到基带频谱序列,不用再通过载波分离,从而降低FFT运算次数。理论分析表明该算法可以有效减少运算量,提高捕获性能。最后,通过FPGA与DSP搭建仿真实验平台,将该捕获算法与已有算法进行比较,结果表明该算法具有较快的捕获速度,减少了捕获时间。     

基于FFT的GPS信号快速捕获算法

在GPS接收机中,扩频码的捕获是系统实现的关键.其难点之一是实现快速的捕获,以便在最短时间内完成对各个卫星的时频二维扫描.根据相关函数的定义采用的的移位相关方法需要较长的时间方能完成捕获.为提高卫星捕获速度,这里我们提出基于FFT的GPS 信号快速捕获算法.     

GNSS信号兼容捕获算法

目前卫星导航定位系统正在从单一的GPS时代向多星座并存的GNSS时代转移,多星座兼容的卫星导航接收机将会成为未来接收机产品的主流.常用的伪码频域和时域捕获算法,虽可以实现特定系统的伪码信号的快速捕获,但对于处理多个系统、多种调制方式、不同码长的卫星信号而言,尚存在一定的局限性.本文将提出一种应用于GNSS兼容接收机的通用信号快速捕获方法.经实际测试表明,该算法实现了兼容捕获GPS,GLONASS,Galileo和COMPASS等GNSS信号,可以对不同类型的卫星导航信号进行快速捕获,具备较高的实用价值.     

小波与多分辨分析用于PN码捕获时刻的检测

DS－SS技术在CDMA系统中应用最为广泛，因此基于DS－SS方面的PN码捕获方法研究很多。传统的PN码捕获的判定是通过能量检测的办法进行的。基于PN码已被捕获时信号(被高斯白噪声污染的BPSK或QPSK信号）及未捕获信号（高斯白噪声）的特征，介绍了PN码捕获时刻的小波检测方法，并且研究了小波门限的性能。最后，对本检测方法的参数进行了统计，结果表明在这样的信号处理中，小波的多分辨分析具有优越的实用价值。     

基于导频的超宽带同步方案捕获性能分析

基于导频脉冲进行超宽带信号同步的新方案分两步实现：码片同步和PN码同步。一旦获得码片同步，这样可以得到有效的多径信息，有利于获取多径能量提高捕获的概率。文中针对利用导频脉冲进行超宽带信号同步方案，采用仿真与理论分析相结合的方法，详细分析了AWGN信道下其码片捕获和码捕获性能，并在CM1-CM4信道下进行了捕获性能仿真分析。结果表明：理论分析和仿真结果相吻合，利用导频进行超宽带信号同步在各种信道下均能获得很好的性能。     

一种改进的低信噪比GPS信号捕获算法

为解决传统非相干累加算法难以克服的数据比特反转与平方损失问题,针对低信噪比GPS信号C/A码捕获,研究一种基于相干结果差分共轭乘累加的检测统计方法,实现了相干累加时间的延拓与增益的提高.仿真实验结果表明:在同等条件下捕获-175 dBW信号时,该算法性能明显优于非相干累加算法,可获得约2 dB增益.     

基于FFT的GPS信号快速捕获算法研究

GPS信号捕获是GPS接收机信号处理的关键技术之一,选择合适的捕获方法对接收机的工作性能有很大改善.传统的串行捕获算法计算量大,捕获时间长,无法满足GPS接收机实时处理的要求,而基于FFT的GPS信号快速捕获算法弥补了串行捕获算法的不足.通过MATLAB仿真对基于FFT的GPS信号快速捕获算法进行了仿真实验,并采用Monte Carlo方法对算法的频偏及码偏估计性能进行验证.仿真结果验证了FFT捕获算法的有效性和可靠性.