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随着卫星导航技术应用场景的日益多样化,弱信号环境下的GNSS信号接收技术成为近年来研究领域关注的重点和热点。因传播路径中障碍物的遮挡,功率衰减、多径及互相关干扰等问题均成为微弱GNSS信号接收技术研究的挑战。本文主要针对微弱GNSS信号捕获技术和扩频码跟踪技术进行深入分析和研究。为了进一步提高接收机捕获灵敏度,本文提出一种新的基于位置的检测判决技术来对抗信号弱化;针对多径,本文一方面提出一种基于均匀滤波器的AFPDI技术,在捕获中实现多径对抗的同时利用多径;另一方面,针对扩频码跟踪技术,借鉴现有技术思想提出MEDLL技术和RLS滤波技术的拓展,使扩频码跟踪环路具有更佳多径抑制性能。本文的主体章节对以下内容进行了分析和阐述:(1).从信号模型出发建立GNSS信号通用的模型表达式,着重分析了GNSS基带信号处理方式;基于弱信号环境中的信号特征,对典型弱信号多径信道进行具体分析,为后续章节的研究和分析建立了理论模型和基础。(2).从微弱信号捕获的处理流程出发,对预检测信噪比提升技术、检测判决技术、多径对抗技术等弱信号捕获中的关键技术进行了详细分析和讨论。重点提出了一种基于位置的检测判决技术,它相比传统的幅值检测技术具有更低的预检测信噪比要求;根据捕获中的多径对抗特点提出AFPDI技术,并结合具体的检测判决技术给出了几种信道条件下AFPDI的最优实现结构。(3).从经典的扩频码跟踪环出发,建立码跟踪技术的数学模型,分析影响码环跟踪性能的热噪声颤动方差,给出提高码环灵敏度的策略;比较分析了几种基于环路的抗多径技术,借鉴已有技术提出MEDLL技术和RLS滤波技术的扩展,并针对不同信道对各种多径对抗技术进行了性能对比仿真。(4).描述了微弱GNSS信号接收机的实现方案,给出工程中捕获系统的性能测试结果;分析了GNSS系统的现代化技术,给出了BOC调制的特点和未来GPS信号的构成,并对GNSS技术的应用及挑战进行了展望。