论文部分内容阅读
随着全球卫星导航系统的不断发展,我国北斗卫星导航系统研究及应用均取得了长足的进步。2012年12月,由我国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)正式对亚太地区提供导航、定位、短报文通信等服务。软件接收机作为构成卫星导航系统的重要部件,以其高可配置性、高灵活性、低成本等优点日益成为卫星导航系统重要的研究方向。
本研究以卫星导航系统中典型的GPS系统为研究目标,使用Visual C++作为系统的开发工具,通过面向对象的分析设计模式设计了GPS软件接收机的完整架构,并重点研究了GPS软件接收机基带信号处理算法,包括:捕获算法和跟踪算法。通过VC++软件编程,使GPS软件接收机灵活性大大提高。本文采用了以USRP2为主设备的射频前端,把在南开大学操场采集的GPS中频数字信号保存到计算机上,利用这些数据对GPS信号捕获、跟踪等关键技术开展研究。本文对GPS信号三种捕获算法进行了深入分析和仿真研究,通过比较得出并行码相位捕获算法需要很小的计算量,因此计算时间大幅缩短,同时捕获精度较高;在跟踪算法研究中,分别利用锁相环(PLL)、延迟锁定环(DLL)完成对GPS信号的载波跟踪和码跟踪,设计出了完整高效的跟踪框图。最后在前面分析的基础上利用C++编程对捕获及跟踪算法进行实现。综上,本文完成了对GPS信号捕获、跟踪算法的分析、仿真与实现。实验结果表明,本文研究的捕获、跟踪算法性能良好,对于GPS软件接收机的继续深入研究具有重要意义,同时也具有较高的实用价值。