弹载GPS接收机设计及相关算法研究

摘要

卫星定位导航系统发展迅猛,在民用和军用领域都有广泛的应用,很多国家都开始研发建设自己的卫星定位导航系统,我国的北斗还在建设当中,对导航技术的研发非常迫切,因此对GPS接收机的核心技术展开研究,设计了整个接收机硬件系统,并对卫星信号的基带信号处理的相关算法进行了研究。
　　 首先介绍了GPS整个系统的组成以及原理,然后详细介绍了GPS接收机的硬件系统,整个硬件系统主要由射频前端芯片、相关器和DSP处理器三部分组成。射频芯片的功能主要是降频作用,相关器和DSP以软硬件结合的方式来完成基带信号处理,整个软件系统在DSP内实现。
　　 接收机的软件部分主要实现基带信号处理的功能,包括卫星信号的捕获、捕获确认、精捕获、卫星信号的跟踪等相关算法。卫星信号的捕获方法是线性捕获,实现较为简单,粗捕获到卫星信号之后,经过捕获确认判断,确认捕获成功之后,进行精捕获,细化多普勒频移和码相位误差,精捕获之后,对卫星进行实时地跟踪,在对信号进行跟踪的过程中,还需要进行锁定判断。分析了相干积分时间、环路带宽等参数对捕获跟踪性能的影响。
　　 最后给出了整体接收机的硬件系统和软件的调试结果,总结了本设计中不足之处和后续要深入展开的工作。