一种基于FFT的GPS中频信号捕获方法

本文针对GPS导航接收机对定位信号快速捕获的要求,给出了基于FFT并行运算的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、弱信号等方面分析了提高中频信号快速捕获的关键技术。数据实验表明：基于FFT的快速捕获方法具有抗干扰、捕获速度快和可捕获低信噪信号的能力,满足GPS接收机快速定位的要求。     

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。     

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。     

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。     

GPS弱信号捕获算法研究

随着GNSS的广泛应用,许多新技术和新领域对GNSS弱信号捕获提出了新要求,其关键技术之一就是弱信号捕获跟踪算法的实现。在相干积分和非相干积分的基础上,通过相位补偿和时延修正、奇偶分路等方法,可以在盲搜索中捕获到比正常信号低25dB的弱信号,实现了对粗捕到的弱信号进行载波频率精化,并分别利用仿真数据和实测数据验证了算法的正确性。此外,分析了信号相位翻转对信号捕获的影响,对GNSS弱信号应用领域具有重要的参考价值。     

一种GPS软件接收机微弱信号捕获方法

提出一种通过累积相邻连续C/A码周期时间内的序列相关值的方法来捕获GPS微弱信号,并对该方法中涉及的技术细节进行理论推导,最后用实际接收的GPS中频数字信号对该方法进行对比验证.结果表明,该方法可以有效增加序列的相关峰值,并将相关峰值与噪声明显地区分开来,从而达到微弱信号捕获的目的.     

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。     

基于FPGA的GPS信号快速捕获方法实现

介绍了一种基于平均相关器的GPS信号快速捕获算法,通过VHDL语言描述在FPGA上实现了该算法。平均相关器是一种将输入的5000点GPS样本信号平均化为1024点样本,然后通过FFT方法实现GPS信号快速捕获的基带相关器。这种相关器可以一步搜索到所有可能的码相位偏移,大大提高了捕获速度,比较好地满足了实时处理的要求。     

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GPSL1C/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。     

应用延迟累加的微弱GPS信号捕获算法

针对在弱信号环境下传统算法无法进行捕获的问题,提出了一种改进算法。该算法在双块零拓展(double block zero padding,DBZP)算法的基础上,采用延迟累加的方法,首先将DBZP算法相关运算结果中被舍弃的部分暂存,然后对延迟1ms的接收信号进行相关运算,得到相应的相关运算结果,将其与存储的运算结果进行相干累加,并将相干累加结果作为捕获模块输出与门限值进行比较。改进算法在增加极少运算量的前提下,通过提高相关运算结果的利用率,增加了数据观测量。仿真结果表明,改进算法能够提高捕获算法处理增益,在捕获载噪比为17dB-Hz的信号时,检测概率能够达到91%。     

GPS IF信号的计算机模拟和实现

A GPS IF signal computer simulation method is proposed in this article. The carrier Doppler frequency and the total propagation and delay time can be modeled or calculated with the input GPS satellite ephemeris file. The simulated GPS IF signal outputs to a text file for post-processing and analysis. The simulation signal spectrum is compared with the received real GPS IF signal spectrum, and the correctness of the simulation result is verified. Supported by the Research Fund (2008–2009) of State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, the National 863 Program of China (No.2008AA12Z308).     

GPS signal acquisition using the repeatability of successive code phase measurements

This paper introduces a new method for GPS signal acquisition, which is based on the repeatability of successive code phase measurements and the M-of-N search algorithm. The performance of the proposed method in terms of probability of signal detection is similar to that of traditional methods, except that the calculation of the probability of detection does not rely on the noise distribution or the Carrier-to-Noise ratio (C/N₀). The code phase repeatability-based method is presented along with equations for probability of detection and probability of false detection. If the distribution of the noise is known, it also provides an estimate of the C/N₀. The proposed method is illustrated for coherent and non-coherent acquisition and C/N₀ estimation.     

Fast direct GPS P-Code acquisition

GPS P-Code has a higher chipping rate, better accuracy, and anti-jamming property than C/A code. Traditionally, GPS P-Code acquisition depends on handover from C/A code. This potentially needs long acquisition time. Moreover, when C/A code is not available, it is no longer possible to acquire GPS P-Code through handover from C/A code. The purpose of this paper is to describe a new overlap average method to facilitate hardware design of fast direct P-Code acquisition. It allows the rapid code phase search to acquire GPS P-Code signals, and also decreases the hardware resource requirement. The small size FFT in the proposed methods is very promising for fast FPGA hardware system design using FFT cores. The simulation results and theoretical analysis are included demonstrating the overall performance of the proposed method.

高灵敏度GPS和Galileo信号联合捕获方法

针对传统接收机无法同时捕获两种不同卫星系统信号Galileo E1或GPS C/A的问题,该文提出E1和C/A相干联合捕获和E1-C和C/A相干联合捕获两种新算法。基于E1和C/A联合相干捕获算法,利用E1的数据信号和导频信号与C/A进行联合相干捕获,推导出了捕获灵敏度的计算式,实现了对两种信号的同时捕获。采用E1-C和C/A相干联合捕获算法,仅利用E1的导频信号E1-C和C/A进行捕获,简化了联合捕获的推导过程。仿真结果显示,两种联合捕获均比单独捕获E1或C/A的灵敏度高,为新一代GNSS接收机提供了新的卫星信号捕获方法。     

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。     

高灵敏度GPS技术的研究进展

介绍了高灵敏度GPS（High—Sensitivity GPS）技术的研究进展及高灵敏度GPS技术的应用前景和研究意义。分析了GPS信号在室内、森林、城市等一般GPS接收机无法应用环境的特性,综述了高灵敏度GPS关键技术的基本原理。高灵敏度GPS技术的核心就是室内环境微弱GPS信号的捕获技术,重点介绍了捕获室内环境弱GPS信号的基本方法,总结了各种捕获算法的特点。     

美伊冲突中的GPS信号增强分析

对2019年6月美伊冲突事件中的GPS功率增强进行了分析,具体从接收机类型、天线类型以及卫星型号三部分对GPS P(Y)码的功率增强进行了分析,分析表明,采用不同类型接收机的测站,其功率增强值明显不同,而采用不同类型天线的测站,其功率增强值相差不大;此外,在接收机或天线类型相同情况下,同组并址站的相同类型的卫星功率增强值对比结果呈一致性.      

L5载波的信号质量分析

增加第三民用频率L5载波是GPS现代化措施中的一项,目前美国已经有4颗卫星具有L5观测值。从L5的信号结构上进行分析,应用L5载波的实际观测数据,与L1载波和L2载波相比较,L5载波不但在信噪比上得到提高,而且其多路径效应的影响也比较小,具有较好的数据观测质量。     

基于LabView的GPS数据采集及处理

首先介绍全球定位系统(GPS)的基本工作原理及其通常所采用的通信协议,然后阐述了基于LabView的GPS串口数据采集及处理程序的设计思路和主要功能,最后程序实现了对GPS定位信息的采集、存储及对定位信息的实时显示。