高动态高精度GPS接收机设计

摘要

在当今世界，全球导航卫星系统主要分为：美国的GPS导航系统、俄罗斯的GLONASS导航系统和欧盟的GALILEO导航系统以及中国的“北斗”导航系统。
　　全球定位系统(Global Positioning System，缩写GPS)，是美国第二代卫星导航系统，是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。它已经在地质勘探、交通运输、航天航空、国防军事等领域发挥着越来越重要的作用。由于国外技术的封锁，国内对于GPS接收机的发展起步晚，并且发展相对较慢，尤其是在航空航天、军事应用等领域，需要适应各种场景，特别是在高动态和高精度的场景。因此，对高动态高精度GPS接收机的设计有极其重要的意义。
　　针对高动态高精度GPS接收机的设计，首先本论文简单介绍了GPS导航系统的组成和GPS信号的相关特性，然后从总体上设计出了接收机的架构，对硬件电路进行了详细的研究，通过采用PLL和FLL相结合的方法对高动态环境下GPS信号的码跟踪环路进行了优化，采用优化后的载波相位平滑伪距的算法改善了定位精度，最后对其进行了设计实现并进行了测试，高动态高精度GPS接收机的性能指标满足要求。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究动态

1.3 解决的问题及研究思路

1.4 内容安排

第二章 GPS理论基础

2.1 GPS系统结构

2.2 GPS卫星信号的特征

2.3 GPS定位原理

2.4 本章小结

第三章 高动态高精度GPS接收机的硬件设计

3.1 普通GPS接收机的架构及原理

3.2 高动态高精度GPS接收机的硬件设计方案

3.3本章小结

第四章 高动态高精度GPS接收机的技术难点设计

4.1高动态环境下的跟踪算法

4.2采用双频接收减弱电离层延迟误差

4.3 采用载波平滑码伪距的方法提高定位精度

4.4加权最小二乘法

4.5 本章小结

第五章 高动态高精度GPS接收机的实现与测试

5.1 FPGA设计

5.2 DSP设计

5.3 接收机的测试

5.4 本章小结

第六章 结 论

致谢

参考文献