一种GPS数字中频信号软件模拟器的设计

为了给GPS系统中基于C/A码的卫星捕获及跟踪算法提供信号源,以GPS卫星发送信号模型为基础,分析了GP2010的工作原理,采用Matlab/Simulink以软件的方式模拟了GP2010的工作过程,完成了一种数字中频GPS信号软件模拟器的设计,最后采用一种基于C/A码的捕获和跟踪算法对软件模拟器进行了验证.仿真结果表明:设计的软件模拟器可以给基于C/A码的卫星捕获和跟踪算法提供信号源,与常规GPS信号模拟器相比,所设计的软件模拟器结构简单,设计灵活并可扩展,易于使用.     

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.     

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。     

基于接收机跟踪性能的GPS压制干扰效果分析

随着抗干扰技术的发展,为了更准确地分析P(Y)码与C/A码GPS接收机的压制干扰效果,在分析现有GPS接收机压制干扰效果研究方法和评价指标的基础上,提出了一种基于接收机跟踪性能的可用于同时分析P(Y)码与C/A码GPS接收机压制干扰效果的方法.与传统的压制干扰效果研究方法相比,该方法更接近于实际试验结果.     

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     

对GPS接收机的欺骗式干扰试验研究

GPS欺骗式干扰具有发射功率小,抗干扰难度大的特点,分为转发式干扰与产生式干扰。利用卫星信号模拟器产生包含错误导航信息的GPS民用C/A码欺骗信号,通过直接侵入和压制式干扰辅助两种方式进入接收机的捕获跟踪环路,对已定位的某款GPS接收机实施欺骗干扰。试验结果表明,直接侵入方式下,通过合理控制欺骗信号功率,接收机定位被扰乱,但定位结果并未被成功欺骗至预设位置;压制式干扰辅助方式下,接收机成功误定位于预设位置,验证了对GPS接收机进行欺骗式干扰的可行性。     

基于子空间投影波束形成技术的导航接收机抗干扰算法研究

阵列天线空时自适应处理通过联合空域和时域的自适应滤波处理技术能够有效提高导航接收机的窄带和宽带干扰抑制性能。利用导航信号淹没在干扰信号和热噪声的特点，本文提出先将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制，当接收机对投影后的参考阵元数据捕获成功后，利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向，有效提高了阵列输出信干噪比，并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。     

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。     

子空间投影后波束形成的导航接收机抗干扰性能分析

利用导航信号淹没于干扰信号和热噪声的特点,将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制。当接收机对投影后的单阵元数据捕获成功后,利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号,依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向,有效提高了阵列输出信干噪比,并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。     

GPS中新的长码直捕算法的提出与分析

目前GPS中长码的捕获通常是利用短码来完成.但是,为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力,必须实现长码的直接捕获.在研究以P码信号为例的结构及特性的基础上,分析现今较有效的捕获算法,并提出了一种新的时频域相结合的算法,同时在仿真环境下加以实现,通过实验验证:新的算法能够达到有效的长码捕获,为进一步的工程化实施奠定了基础.     

一种低信噪比下的伪码快速捕获算法

传统的伪码捕获算法消耗时间长且在低信噪比条件下伪码捕获虚警率高,针对该问题,提出了一种低信噪比条件下的伪码快速捕获算法。该算法首先利用快速傅里叶变换完成信号相干积累,然后根据频率进行门限判决,从而捕获相应的时域伪码。仿真实验结果表明：该算法可减少伪码捕获时间,降低伪码捕获的虚警概率。     

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.     

GPS接收机中多路径干扰的研究

从GPS接收机内部结构入手,给出了GPS接收机码和载波跟踪环的功能以及多路径信号对码跟踪精度的影响;分析了在多路径干扰下.用窄相关器可以部分修正多路径对码环的跟踪误差,详细介绍了一种以窄相关为基础的新的窄相关器技术--微脉冲相关技术,通过与宽的标准相关器和窄相关器在伪距测量精度上的比较,说明了它是一种性能非常好的抗多路径技术.     

基于TDDM的BPSK信号同步捕获算法

TDDM(时分数据调制)是一种新的扩频方式,以其良好的伪码跟踪精度不断推动着卫星导航技术的发展.然而,新的TDDM机理的应用却为有效的伪码信号同步提出了非常大的挑战.为此,以GPS P码为例,对TDDM扩频的BPSK信号特性以及BPSK直扩信号同步捕获算法进行了深入研究,并在此基础上,提出了一种适合基于TDDM的BPSK信号同步捕获算法.通过仿真实验,验证了该算法的合理性、有效性和可行性.     

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.     

高动态导航接收机直扩信号捕获方法研究

针对高动态导航接收机中,多普勒频移带来的伪码速率和伪码相位变化造成积累损失、捕获精度下降的问题,提出了一种改进的FFT快速捕获算法。该算法根据搜索频点实时更新本地再生伪码,并基于定时器和捕获的多普勒频率对捕获伪码相位进行实时校正。理论分析和计算机仿真结果表明,提出的改进算法在几乎不增加实现资源的前提下,提高了高动态导航接收机直扩信号的捕获性能。     

现代化的GPS军用M码综述

M码是现代化的GPS军用码,是美国"导航战"的重要内容。从M码信号的设计要求出发,介绍了M码信号的调制原理及其功率谱和自相关特性;然后根据相关损失、均方根带宽、频谱隔离系数和等效矩形带宽等参数对M码、C/A码和P(Y)码性能进行了分析比较;最后总结了M码的几种捕获和跟踪方案,并对其各自的优缺点进行了分析。     

低轨移动卫星异步多用户检测算法

介绍了一种适合在低轨(LEO)星载接收机上运行、低复杂度的异步CDMA多用户检测算法,能够有效对抗强多用户干扰和大多普勒频移。基带信号通过码片滤波后以码速率采样信号作为观测信号,然后利用Kalman滤波算法对各个用户信号进行分离。状态方程综合考虑了多普勒频移、定时误差。该算法能够抵抗高达35dB的远近效应,并且对频率和定时误差不敏感。     

GPS卫星导航信号伪随机码信号解调方法研究

为了对GPS M码扩频信号进行研究,首先对实际采集的25 M带宽的GPS信号采用"类BPSK"解调思想,通过工程方法设计解调方案,实现了载波解调,并分离了C/A码、P码和M码信号;然后,对载波和亚载波进行有效剥离,并利用I/Q通道特性,较好地减少了C/A码和P码对M码信号提取的影响。     

GPS在导航战中的作用及其干扰对抗研究

论述导航战的作用和军用范围,进攻导航战的目标和防御导航战的措施以及GPS系统中C/A码的扩展和加密应用,新码的发展和抗干扰能力。并通过应用实例进一步论述对GPS接收机的干扰原理和干扰效果分析以及美、俄两国发展GPS干扰机的技术现状。