GPS卫星导航信号体制的发展和设计比较研究

在GPS现代化计划的指导下，GPS卫星导航信号体制得到了不断发展和完善。本文分析总结了GPS卫星导航信号体制的发展和演进，研究了民用信号新增的L2C和L5，以及军用信号将采用的BOC调制，在此基础上对两个民用信号L2C和L5进行了比较研究。     

伽利略（GALILEO）卫星导航计划的由来与发展

本文详细介绍了截止到2002年4月伽利略在资金、服务、频率信号、对外谈判及合作，系统结构和安装方面的进展情况，指出和美国GPS相比，伽利略在民用领域优势明显，展望了伽利略姝未来发展以及对我国的影响和启示。     

GPS现代化和GPS信号重构技术的进展

介绍了GPS现代化计划和GPS信号重构技术的进展。GPS信号重构的目的是确保在某些特定区域的美军能够正常使用GPS而不受影响,而在同一区域与美军对立的一方既不能使用民用GPS信号,也不能使用GPS的军码,至于在该特定区域以外的民间GPS用户,则依然能够正常使用GPS;此外还重点介绍了由美国大地测量局(NGS)主持运行的GPS陆基增强系统(CORS)。     

GPS现代化信号体制与系统裕量分析

为了加强全球定位系统（GPS）对美军现代化战争的支撑作用、保持其在全球民用导航领域中的领先地位，美国提出了GPS现代化计划。本文总结了GPS现代化信号体制下，新增民码L2C、L5、L1C以及军码M码的特点以及新导航电文的变化。通过理论分析GPS现代化体制下系统裕量的改善状况，说明GPS现代化以后，广播新导航电文，干扰容限将提高8～9dB，系统抗干扰性能将得到较大提升，特别是应用点波束增强技术，M码信号的抗干扰性能将得到很大提升。     

一种改进的GPS微弱信号捕获方法

介绍了GPSL1载波中C/A码的捕获算法,以快速傅立叶变换为基础,采用相关积分和非相关积分对较长的信号进行处理,实现对GPS微弱信号的捕获.为验证这一算法,利用一组在室内采集的GPS L1C/A码IF数据,采用一般的信号捕获方法和改进的信号捕获方法分别进行了处理.结果显示,采用改进的方法捕获到了较微弱的GPS信号,提高了接收机的灵敏度.     

GPS中频信号模拟研究

研究了GPS中频信号数据的模拟。在分析GPS中频数字信号模型的基础上，研究了中频信号模拟的结构及实现，包括GPS信号传播环境模拟、GPS发射信号模拟、滤波和量化过程，最后给出模拟器的软件实现。本文的研究对GPS的工程应用和软件接收机的研究具有一定的理论和工程意义。     

GPS又多了一项新功能

据报道，美国国防部宣称，美国全球定位系统（GPS）又多了一项新功能，它能准确地削弱世界上指定地点的GPS信号精度。信号精度降低大约10％，这足以阻止敌对势力利用GPS对其目标进行攻击。     

CORDIC算法实现GPS信号捕获研究

在GPS接收机中，对GPS信号的捕获是最为关键的第一步。对GPS信号中伪码的初始相位和信号载频的估计是捕获的两个基本任务。在某些特定的环境下，比如室内、城市街道、树林，对信号的捕获变得困难。针对这个困难可以通过提高估计精度以减少估计误差带来的相关损失。但是信号累积和估计精度的提高都需要极大地增加运算量。本文提出了将CORDIC算法引入到GPS接收机，在保证大运算量的情况下，实现快速的计算时间。介绍了GPS信号捕获的基本原理，讨论了使用CORDIC算法的必要性以及实现方法。最后通过仿真验证了CORDIC算法能够有效提高GPS接收机的捕获速度。     

2000~2010年间GPS的改进

简要介绍了GPS发展的历史和现状，GPS改进的背景，详细介绍了2000－2010年间，GPS将作的主要改进，分析了各种改进措施所带来的影响；最后对非特许有户如何面对这种改进提出了建议。     

利用GPS反射信号遥感土地湿度变化趋势

介绍了GPS信号经过较平滑土地反射后信号特性的变化，建立起反射信号功率与土地湿度的对应关系，阐述了GPS—R接收机的构成，完成了在草地和裸地条件下的反射信号实时处理显示并存储。数据处理结果表明，利用所设计的GPS—R接收机处理出的归一化反射信号功率变化能够反映土地湿度变化的趋势。     

基于模糊度中误差的GPS信号第三民用频率L5的选取研究

从模糊度参数标准中误差角度出发讨论信号L5频率的选取问题,在双频观测资料模糊度参数估计基础上,研究三频观测资料模糊度参数估计,并进行模糊度参数标准中误差确定、讨论信号频率与模糊度标准中误差之间的关系,最后提出新的民用频率取值范围的建议。为今后的GALILEO系统、其他导航系统等信号频率选取提供一种思路和借鉴。     

GPS干扰监测技术

随着GPS导航定位技术的日臻完善,其应用范围也越来越广,定位精度不断提高,GPS干扰监测和抗干扰措施一直是该领域的热门研究课题。本文从干扰信号监测和卫星信号监测两个角度研究分析了GPS干扰监测中的重要技术与实现方法。     

GPS中频信号快速捕获技术分析

为解决GPS中频信号快速捕获问题,在介绍GPS码相位和载频信号捕获原理的基础上,重点阐述了基于FFT的并行GPS中频信号快速捕获方法,同时在非相干累加、接收信噪比、先验信息等方面分析了提高中频信号快速捕获的可能性,最后利用一组GPS实测数据对上述分析进行了的仿真计算。仿真结果表明基于FFT技术的中频信号快速捕获方法具有抗干扰、捕获速度快和检测低信噪比信号的能力,可以满足GPS软件接收机定位的要求。     

两颗GPS现代化卫星L5载波信号的比较

本文分析了GPS现代化信号L5载波的结构及相对于非现代化信号的改进,比较了GPS L5载波和WAAS L5载波的区别;比较了2颗现代化卫星SVN49和SVN62播发的L5载波的信号结构及信噪比,结果表明:SVN49播发的L5载波演示信号的抗干扰能力较差,而SVN62播发的L5载波具有更强的抗干扰能力,满足设计规范要求。     

TK算法在GPS中的新应用

讨论了TK算法的原理和在GPS中TK算法的新应用。用TK算法估算出GPS多径信号相对于直射信号的码片延迟,使GPS直射信号经过一定的延迟后,与反射信号进行叠加,提高了直射信号的载噪比,进而达到反射信号增强直射信号的作用。验证了这一算法和结论。     

GPS signal diffraction modelling: the stochastic SIGMA-δ model

The SIGMA-Δ model has been developed for stochastic modelling of global positioning system (GPS) signal diffraction errors in high precision GPS surveys. The basic information used in the SIGMA-Δ model is the measured carrier-to-noise power-density ratio (C/N0). Using the C/N0 data and a template technique, the proper variances are derived for all phase observations. Thus the quality of the measured phase is automatically assessed and if phase observations are suspected to be contaminated by diffraction effects they are weighted down in the least-squares adjustment. The ability of the SIGMA-Δ model to reduce signal diffraction effects is demonstrated on two static GPS surveys as well as on a kinematic high-precision GPS railway survey. In cases of severe signal diffraction the accuracy of the GPS positions is improved by more than 50% compared to standard GPS processing techniques. Received: 27 July 1998 / Accepted: 1 March 1999     

弱GPS信号捕获算法的仿真实验研究

针对低信噪比环境下导航的需要,文章对低信噪比环境下弱GPS信号捕获算法进行了分析,重点对相关累加、非相关累加以及多重数据位循环相关累加捕获算法的信号处理流程和算法捕获性能进行讨论。通过特定的硬件装置获得真实的GPS信号,利用Matlab对上述3种常用的弱GPS信号捕获算法进行计算机仿真研究。根据理论分析和仿真结果可以看出,多重数据位循环相关捕获算法更适合检测低信噪比环境下的GPS信号。     

测量型GPS仪器比较

以科学的方法对Trimble、Topcon、南方测绘三个厂家GPS信号接收机和数据后处理软件进行比较。首先从GPS的发展历史和现状及其存在的问题进行分析研究,结合GPS系统和信号接收机的原理,对GPS结构等不同的方面进行分析比较,然后比较分析了各型号GPS的物理指标、精度指标、性能和价格,并对各型号GPS对应的数据后处理软件进行了实验分析,最后通过实验分析得出结论。     

弱GPS/GLONASS信号捕获算法研究

本文给出了GPS/GLONASS双模接收机的总体设计方案,重点对弱信号环境下的接收机信号捕获进行了讨论,采用并行码相位搜索方法和改进的循环相关算法分别对GLONASS信号和GPS信号进行捕获;并利用真实数据对双模接收机性能进行了仿真研究,重点对接收机捕获弱信号的能力,以及在不同信噪比和不同累加数据长度下的捕获概率进行了讨论,结果表明该双模接收机在不需要较长数据长度的情况下能够捕获低信噪比环境下的卫星导航信号,提高了接收机的灵敏度。