GPS衛(wèi)星信號(hào)高靈敏度快速捕獲跟蹤算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，GPS全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從最初的軍事、測(cè)繪、航空等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，到現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ畹闹T多方面，GPS都發(fā)揮著它不可替代的作用。針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境的要求，各種GPS接收機(jī)在功能和性能上也各有所異，而作為接收機(jī)基帶處理部分的核心，信號(hào)的捕獲和跟蹤一直是眾多GPS接收機(jī)開(kāi)發(fā)者的研究熱點(diǎn)。本文在對(duì)傳統(tǒng)捕獲跟蹤方法對(duì)比總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出一種新的高靈敏度、快速捕獲跟蹤算法，該算法利用多毫秒相關(guān)方法進(jìn)行捕獲，采用兩端式分步跟蹤策略進(jìn)行跟

2、蹤，有效提高了捕獲跟蹤的速度和靈敏度，并基于此算法設(shè)計(jì)了一款A(yù)SIC芯片，即GPS Clock授時(shí)芯片，該芯片利用GPS進(jìn)行定時(shí)，在實(shí)現(xiàn)定時(shí)的同時(shí)也驗(yàn)證了算法的正確性。
　　論文先對(duì)GPS全球定位系統(tǒng)和GPS接收機(jī)進(jìn)行了相關(guān)介紹，并且對(duì)比分析了幾種常用的信號(hào)捕獲方法和信號(hào)跟蹤方案，在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行改造和優(yōu)化，利用單毫秒和多毫秒相關(guān)方法分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行捕獲跟蹤操作，比較它們?cè)陟`敏度和速度方面的差別;再以GPS Clock授時(shí)芯

3、片為設(shè)計(jì)目標(biāo)，用Verilog代碼實(shí)現(xiàn)具體算法，綜合考慮速度、靈敏度和資源利用率，采用多星并行捕獲和兩段式的多毫秒跟蹤策略，并通過(guò)多毫秒跟蹤模式下的猜最大值法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文解調(diào)。對(duì)導(dǎo)航電文進(jìn)行校驗(yàn)、識(shí)別、參數(shù)提取，計(jì)算UTC時(shí)間并輸出，驗(yàn)證捕獲跟蹤算法的正確性;最后將Verilog代碼進(jìn)行ASIC后端處理，設(shè)計(jì)完成GPS Clock授時(shí)芯片的物理版圖，把算法研究付諸實(shí)際應(yīng)用。
　　測(cè)試結(jié)果表明本文提出的高靈敏度、快速捕獲跟蹤算法效果