改进的GPS弱信号差分捕获方法研究

捕获是GPS接收机信号处理中的关键部分,在微弱信号情况下,传统的弱信号捕获方法不能很好地捕获到卫星信号,采用一种改进的GPS弱信号差分捕获方法来进行捕获研究.并对一组GPS的数据信息,分别采用以上2种方法对其进行捕获仿真.结果显示,新方法可以捕获到较微弱的GPS信号,提高了接收机的灵敏度.     

高灵敏度GPS软件接收机捕获算法

针对传统方法难以实现室内环境下GPS信号的捕获以及传统弱信号捕获算法的一系列弊端,介绍了一种新的捕获算法。由于数据段通过“先累加后相关”的方式进行相干积分可以减少运算量,以此方法改进的半位捕获法进行数据段选择可以避免导航数据位翻转,并且改进后的差分相干积分能够减小非相干积分造成的“平方损失”和改善信噪比,融合上述优点,提出了一种新的算法,为高灵敏度GPS软件接收机的实现提供了保证。仿真结果表明,此算法极大的提高了接收机的捕获性能,并且能够快速捕获到载噪比低至25dB/Hz的微弱信号。     

GPS软件接收机信号快速捕获新方法

针对微弱信号条件下GPS软件接收机的C/A码捕获问题,提出一种新的并行快速捕获算法。采用平均相关技术降低C/A码的自相关损耗,基于载频误差补偿技术减小C/A码累积误差;利用叠加相关方法降低相干累积运算的复杂度,通过循环移位减小频率步进搜索的时间消耗。实验结果表明该算法能够有效实现GPS信号捕获。对比仿真实验表明,该算法能够完成弱GPS信号捕获,且运算量适中,适合高灵敏度软件接收机使用。     

一种改进的数字GPS接收机基带环路设计

针对GPS接收机设计中,接收机信号跟踪精度同信号处理的实时性不能兼顾的特点,设计了一种基于DSP+FPGA的数字GPS接收机实时高精度基带环路.阐述了基带信号处理原理及原有方法的不足,提出了一种改进的GPS信号快速、高精度捕获、跟踪方法.利用信号粗捕后先进行精捕,在提高了信号的捕获精度后再结合二阶锁频环路辅助,最终利用三阶载波科斯塔斯锁相环完成GPS载波信号的高精度稳定闭环跟踪,同时使用载波来实时的辅助码环跟踪,从而完成整个GPS信号的实时高精度跟踪.实验结果表明该基带环路能够实现对GPS信号的快速捕获、实时稳定的高精度跟踪,并具有良好的动态性能.     

GPS信号捕获跟踪的仿真分析与研究

GPS天线信号到射频前端变换后的中频信号,再经模拟数字转换,便可得捕获与跟踪的原始信号.采用专用集成电路设计的GPS接收机极大地限制了用户对这原始信号的性能分析和新算法的自由开发.先对GPS信号的形成和接收机的结构作扼要介绍,再对GPS信号的捕获与跟踪进行算法研究与仿真实现.结论表明通过仿真技术能有效地复现出捕获和跟踪的GPS信号.     

基于LMS谱预测和小波分解的弱GPS信号捕获算法

弱GPS信号的捕获算法是高灵敏度GPS接收机的关键技术,首先介绍了传统的GPS捕获原理,在此基础上,参考小波分解对GPS捕获信号进行降噪处理的方法,并结合LMS谱预测降噪法,提出了LMS谱预测和小波分解混合弱GPS信号捕获算法。考虑到小波分解和LMS谱预测的降噪原理不同,对3种方法对GPS捕获信号的降噪效果进行了仿真和对比。仿真实验结果表明本文所提出的降噪算法与仅用小波分解和LMS谱预测相比最大输出信噪比分别提高4.29 dB和2.93 dB。有效地提升了GPS捕获信号的信噪比和接收机的灵敏度。     

窄带干扰下GPS接收机捕获性能的研究

针对GPS接收机抗干扰能力强的特点,分析了窄带干扰对接收机的捕获性能的影响.在扩频理论的基础上,给出了GPS C/A码接收机信号捕获的数学模型,计算得出平均捕获时间与捕获时间方差,给出窄带干扰下的接收机信号捕获的仿真结果.结果表明,当窄带干扰功率超过一定的值时,会导致GPS接收机捕获性能的严重恶化.     

基于FPGA的BOC调制信号捕获处理器设计

通过对BOC调制信号的相关特性进行分析,结合带通欠采样技术,提出了一种BOC调制信号的直接捕获方法,并进行基于FPGA的BOC调制信号捕获处理器的设计与实现.仿真结果表明,基于FPGA的BOC调制信号捕获处理器实现了对BOC信号的正确捕获,为BOC信号接收机的研制提供了技术基础.     

基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析

文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 ,增加系统可靠性起到了重要作用     

干扰条件下的扩频码捕获性能研究与改进

文中提出了扩频接收机捕获模型,并对可行性进行了仿真。在此模型基础上分析了不同干扰样式对接收机捕获性能的影响,给出捕获概率的仿真曲线,对文献[1]、文献[2]中用到的假设的成立条件进行了修正。最后文中采用频域接收机结构并给出了基于频域抑制算法的捕获概率仿真曲线。结果表明捕获性能较之无干扰抑制时大大提高。     

一种长周期伪码信号的跳跃式扩展重叠捕获方法

随着直扩技术的发展,为提高应用系统的信号质量,出现了长周期伪码信号。然而,正是由于长周期伪码的出现及广泛应用,引发了系统接收的同步搜索误差大、速度慢等关键问题。为此,针对长周期伪码特性,考虑现有方法的局限和不足,提出了一种跳跃式扩展重叠捕获方法,通过扩展分段的跳跃式重叠技术来扩大搜索范围及提高处理速度。仿真结果表明,新方法在捕获性能及处理速度、检测概率等方面都明显优于现有的方法。此研究可以为扩频信号的高效同步及系统应用提供技术基础。     

PCI-1002数据采集卡的音频定向实验测试系统设计

应用PCI-1002数据采集卡设计并实现了一套音频定向数据采集分析系统.利用VC++和Matlab联合编程设计了控制PCI-1002卡对检测信号进行数据采集及处理分析的程序.详细地介绍了音频定向传播的组成原理、工作过程以及具体的指向性检测方法.实验证明该系统可以实时显示音频定向实验中各测点声压值及指向分布图,很好地满足了音频定向实验的实际需求,同时结构简单,成本低廉,具有明显的实用性.     

INS辅助的GNSS接收机信号捕获性能分析

针对信号捕获过程中Doppler频移造成的影响,采用INS辅助的GNSS信号捕获方法,分析了INS辅助后卫星信号捕获的性能。利用INS速度误差方程与Doppler误差之间的关系,分析INS辅助后的捕获性能,并通过性能参数的比较,理论上验证了INS辅助后的捕获能力的提升。仿真结果表明,INS辅助能够有效提高信号捕获的检测概率和对弱信号的捕获能力,并大幅减小平均捕获时间。同时,考虑到INS器件参数的关键性作用,采用战术级的INS器件完全满足工程需求。     

嵌入式装备测试系统设计研究

针对现代装备测试性需求,利用ARM微处理器构建了基于CAN总线网络的多路嵌入式数据采集系统,介绍了嵌入式数据采集系统硬件组成、硬件模块实现以及软件设计;检测数据经过CAN总线存入SD卡存储器,并进行后期数据的存取和处理．实验结果表明,该系统能够可靠、准确地对多路信号进行采集,实现对火炮装备的检测．     

PCI-9118数据采集卡的FSK信号采集与处理

以PCI总线为基础的数据采集系统可以大大提高数据采集率,PCI-9118卡是由Adlink公司生产的基于32位PCI总线结构的高性能的数据采集卡。首先介绍了PCI-9118的双缓存原理,以及使用PCI-9118数据采集卡对连续的大量数据进行采集并快速处理,然后介绍了在WIN98下控制PCI-9118卡对某通讯系统FSK信号进行数据采集及处理流程。     

基于USB总线的坦克射击模拟器实时数据采集卡设计

为实现坦克射击模拟器信号的实时采集,设计了基于USB总线的数据采集卡,并详细阐述了数据采集卡的硬件结构、程序流程和Windows环境下应用程序的开发。     

DS/PM双模应答机接收信号的快捕技术

提出了一种星用直扩/调相(DS/PM)双模式应答机接收信号快速识别和捕获的算法,并分析了该算法的性能。与传统的处理方式相比,该算法通过对共同处理部件(FFT/IFFT)的复用在提高系统性能的同时优化了系统结构,降低了对硬件规模的要求。解决了高动态、低信噪比和大多普勒频移环境下捕获时间与检测性能的矛盾,对研制星用DS/PM双模式应答机有很好的参考价值。     

基于优选RFID观测值的GPS/RFID组合定位方法

在典型的城市环境中,单一GPS定位模式已很难满足连续定位的要求,采用GPS和其他非LOS(Line of Sight,视线矢量)定位方法(如RFID定位方法)进行组合可实现弱信号或无导航信号环境下的定位.针对GPS/RFID组合定位系统中全选RFID观测值所带来的较高的计算复杂度的问题,提出了一种在加权观测值条件下使组合定位误差最小的RFID观测值优选方法.实测实验结果表明,采用这种优选RFID观测值的GPS/RFID组合定位系统可改善在GPS信号受遮挡条件下的GDOP值,有效提高单一卫星导航定位系统的定位可用性和定位精度,并大大降低了系统的计算复杂度.