新一代GPS機(jī)理及應(yīng)用仿真研究.pdf

1、全球定位系統(tǒng)GPS是美國(guó)的第三大航天工程，是一種先進(jìn)的天基導(dǎo)航系統(tǒng)，具有全球、全天候、實(shí)時(shí)連續(xù)導(dǎo)航定位的能力，其在民用、軍用領(lǐng)域的作用無(wú)可替代?？紤]到傳統(tǒng)GPS系統(tǒng)抗干擾能力相對(duì)較低、軍民頻段易相互干擾、可擴(kuò)展性不高等缺點(diǎn)，美國(guó)啟動(dòng)了GPS現(xiàn)代化進(jìn)程，新一代GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)中的擴(kuò)頻偽碼信號(hào)周期更長(zhǎng)，提升了系統(tǒng)的抗干擾能力;新增設(shè)了時(shí)分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制(TDDM，TimeDivisionDataModulation)、二進(jìn)制偏移

2、載波調(diào)制(BOC，BinaryOffsetCarrier)實(shí)現(xiàn)了軍民信號(hào)頻段共享;新增設(shè)了L4、L5頻段，進(jìn)一步提高了導(dǎo)航定位精度。但與此同時(shí)，新一代GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中導(dǎo)航信號(hào)機(jī)理的變化，也給相應(yīng)的接收技術(shù)提出了極大地挑戰(zhàn)。
　　為此，本文在分析新一代GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)機(jī)理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)新一代GPS接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。研究中，完成了對(duì)C/A碼、P（Y)碼、M碼、L5測(cè)距碼、DS+BPSK調(diào)制信號(hào)、TDDM+BOC調(diào)制

3、信號(hào)的特性分析;在分析了傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的捕獲、跟蹤算法的基礎(chǔ)上，建立了適用于P碼BOC調(diào)制信號(hào)、TDDM+BOC調(diào)制信號(hào)的捕獲、跟蹤算法模型;設(shè)計(jì)并仿真了基于卡爾曼濾波估計(jì)、最小二乘迭代估計(jì)的PVT解算算法，進(jìn)而完成了分析與評(píng)估。
　　進(jìn)一步，為了驗(yàn)證對(duì)新一代GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)機(jī)理特性分析的正確性，以及針對(duì)新一代GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)所提出的同步算法的時(shí)效性、合理性，依據(jù)三種不同的GPS軟件接收機(jī)模式，完成了從導(dǎo)航信號(hào)、預(yù)處理