GPS導(dǎo)航系統(tǒng)L2C信號的跟蹤算法及其實現(xiàn)研究.pdf

1、 The L2C signal tracking algorithm and implementation of GPS navigation systems Thesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree of Master of Engineering By Zhang Jie Supervisor: Pr

2、of. Song Rong fang May 2014 I摘要 摘要 全球定位系統(tǒng)（GPS）自成功使用以來,人們一直在不停的對它進行提高和改進。這是因為軍方希望衛(wèi)星能夠發(fā)射功率較大的軍事信號，并且與一般的民用信號進行區(qū)分。而另一方面，民用信號在 GPS 的抗干擾性、安全性和完整性這些方面，又有進一步的要求。為了能使GPS 更好地滿足軍事、民間和商業(yè)用戶不斷增長的應(yīng)用需求，美國政府啟動了 GPS 的現(xiàn)代化計劃。新增加的民用信號稱為 L2C

3、 信號，L2C 信號的主要特點是采用前向糾錯編碼和時分復(fù)用技術(shù)等若干技術(shù)， 這些技術(shù)的采用使得 L2C 信號具有更低的載波跟蹤門限和數(shù)據(jù)解調(diào)門限。同時，L1C/A 信號和 L2C 信號可以同時被民用用戶接收以校正電離層傳輸延時，從而得到精度更高的定位結(jié)果。 目前已有八顆現(xiàn)代化的 GPS 衛(wèi)星支持播發(fā) L2C 信號， 預(yù)計未來五到十年L2C 信號將充分運作使用。 本文主要研究 L2C 信號的跟蹤算法，對捕獲算法也作了簡要的介紹，對各種跟蹤

4、算法進行了對比。 根據(jù) L2C 信號的特點， 對 L2C 信號的跟蹤算法進行了模擬實現(xiàn)，研究了 CM 碼跟蹤、CL 碼跟蹤和融合跟蹤三種算法，并且對三種算法進行了比較，比較的指標(biāo)為跟蹤誤差的方差，通過比較力圖總結(jié)得出三種算法中性能最好的跟蹤算法。為了更好的研究 L2C 信號的跟蹤算法，本文先從 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識開始，介紹了 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的組成、導(dǎo)航信號的產(chǎn)生和特點以及導(dǎo)航電文的基礎(chǔ)知識，重點放在對 GPS 接收機的描述上，

5、因為接收機的性能是導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的關(guān)鍵所在，它將直接影響導(dǎo)航性能的好壞。在這些基礎(chǔ)之上，仿真 CM 碼跟蹤、CL 碼跟蹤和融合跟蹤三種算法，并且比較三種跟蹤算法的性能，仿真結(jié)果表明，在相同的跟蹤條件下，無論是載波跟蹤還是偽碼跟蹤，融合跟蹤算法都具有更優(yōu)的跟蹤性能，其次是 CL 碼跟蹤算法，而 CM 碼跟蹤結(jié)果抖動最大，是性能最差的算法。 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞: 全球?qū)Ш较到y(tǒng) 全球?qū)Ш较到y(tǒng) L2C 跟蹤 跟蹤 軟件模擬 軟件模擬