GPS软件接收机基带信号处理算法研究及DSP实现

摘要

由于全球定位系统在航空航天、交通运输、海洋工程、大地测量、国土测绘、民用个人定位以及军事上的大量运用及广阔的应用前景，GPS软件接收机系统成为国内外相关领域竞相研究的对象。GPS软件接收机较之硬件实现的GPS接收机是一个巨大的进步，它充分发挥了软件的灵活性和开放性，可以在不改动硬件的条件下进行算法的开发和验证，并且可以处理各种硬件收集的数据和各种频率的采样信号，便于接收机的升级。GPS软件接收机的发展和成熟是GPS现代化的重要保证。基带信号处理算法是GPS软件接收机中的关键环节，本文对此进行了深入研究，同时对接收机系统进行了软、硬件的实现。主要内容内容及结果如下：
　　 ⑴GPS系统组成、GPS信号的基本结构和软件接收机的基本原理。信号的捕获算法、跟踪算法。对Costas环、延迟锁定环进行了重点研究，并对传统的捕获算法进行了改进，提高了捕获精度和速度。
　　 ⑵以TMS320C6713为主处理芯片完成基于DSP的GPS软件接收机系统的硬件平台设计。根据GPS接收机的系统功能搭建GPS软件接收机的总体结构，阐述了软件接收机关键模块的设计思想。
　　 ⑶对软件接收机系统进行软件开发，完成了基于DSP/BIOS的多任务设计、各信号软件处理模块的软件设计，包括实现了信号接收、信号捕获、码跟踪环、载波跟踪环的设计。
　　 ⑷通过试验测试，验证基于DPS平台的软件接收机具备了捕获和跟踪GPS中频信号的功能。