高動(dòng)態(tài)多星座接收機(jī)捕獲和跟蹤技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是用于定位用戶接收機(jī)地理位置的一種衛(wèi)星系統(tǒng)。目前，GNSS包括現(xiàn)已投入運(yùn)行的三個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)：全球定位系統(tǒng)(GPS)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)( GLONASS)、北斗一代系統(tǒng)(BD)。鑒于多星座導(dǎo)航定位系統(tǒng)的建立，多星座接收機(jī)將大大提高衛(wèi)星導(dǎo)航定位的可靠性、精度和實(shí)時(shí)性。 高動(dòng)態(tài)接收機(jī)的捕獲和跟蹤技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。許多學(xué)者針對(duì)高動(dòng)態(tài)的特殊應(yīng)用做出了一些卓有成效的研究，提出了多種設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)為偽碼

2、的快速捕獲和多普勒頻率的跟蹤。偽碼的快速捕獲的主要方法為：基于FFT和匹配濾波的并行捕獲方法以及串并結(jié)合的滑動(dòng)相關(guān)捕獲方法。這些捕獲方法在捕獲性能和復(fù)雜性上各有優(yōu)劣。本文采用了串并結(jié)合的滑動(dòng)相關(guān)捕獲方法，這種算法的捕獲性能較好，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。 載波多普勒頻率跟蹤的主流方案是采用鎖頻環(huán)(FLL)+鎖相環(huán)(PLL)的環(huán)路跟蹤結(jié)構(gòu)。使用FLL來(lái)跟蹤頻率的快速變化，當(dāng)頻率引導(dǎo)到PLL可處理的范圍時(shí)，通過(guò)PLL來(lái)跟蹤相位的變化，精確的鎖定

3、載波頻率。本文采用二階鎖頻環(huán)輔助三階鎖相環(huán)的環(huán)路結(jié)構(gòu)，可很好的跟蹤接收機(jī)的動(dòng)態(tài)。 本文的主要內(nèi)容為： 1.完成了多星座衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)搭建了硬件平臺(tái)。 2.在分析了GPS、GLONASS、BD的偽碼特性的基礎(chǔ)上，采用串并結(jié)合的時(shí)域相關(guān)捕獲的方法，縮短了偽碼的捕獲時(shí)間。 3.研究并設(shè)計(jì)了DLL碼跟蹤環(huán)路。經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的DLL環(huán)路的正確性。 4.載波跟蹤環(huán)采用三階二象限反正