可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件GPS接收機(jī)基帶處理器模型研究——軟件GPS接收機(jī)開(kāi)發(fā).pdf

1、GNSS即全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，廣泛地應(yīng)用于定位、授時(shí)、導(dǎo)航等諸多民用和軍事領(lǐng)域。GPS系統(tǒng)基于無(wú)線電單向測(cè)距和CDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在當(dāng)前諸多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中技術(shù)上最具典型性，使用也最為普遍。接收機(jī)是GPS系統(tǒng)用戶部分應(yīng)用服務(wù)的核心部分。 隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，對(duì)這種技術(shù)的深入探討越來(lái)越受到重視。近年來(lái)，很多國(guó)內(nèi)高校相繼翻譯編寫(xiě)了大量衛(wèi)星導(dǎo)航理論的教材，開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程，以培養(yǎng)這一領(lǐng)域的人才。由于正處于學(xué)科建設(shè)階段，迫切

2、地需要適應(yīng)這類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。 當(dāng)前，軟件GPS接收機(jī)技術(shù)是國(guó)際上衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。這種技術(shù)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)直接進(jìn)行軟件處理，可以工作在PC機(jī)或能夠處理數(shù)字信號(hào)的通用平臺(tái)上。軟件GPS接收機(jī)著眼于處理衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的算法研究，涉及到GNSS系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，非常適合科研、教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用。 本文以GPS系統(tǒng)為對(duì)象進(jìn)行研究，目的是建立一個(gè)可以用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件GPS接收機(jī)模型。首先從定位需要的角度探討了

3、GPS定位原理和信號(hào)的成分。此后，以GPS-SPS服務(wù)為核心，重點(diǎn)分析了用戶部分對(duì)GPS Ll信號(hào)的兩個(gè)直接觀測(cè)量：C/A碼序列的碼偏移和載波的多普勒頻移進(jìn)行處理的方法。最終，完成了GPS接收機(jī)基帶信號(hào)處理器功能的軟件化。本課題的創(chuàng)新之處是在通用的PC機(jī)上建立了一個(gè)GPS接收機(jī)的軟件模型，可以提供給高校作為開(kāi)放式的衛(wèi)星導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 本文主體部分闡述了對(duì)接收機(jī)GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行捕獲、跟蹤的主要算法，接收機(jī)基帶信號(hào)處理器各主要