实时gps软件接收机的研究和实现

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要实时GPS软件接收机研究与实现摘要本课题完成了基于软件无线电的实时GPS软件接收机的研究与实现，重点在于接收机基带信号处理算法的研究和导航解算算法在个人计算机平台、实时卫星信号条件下的软件实现。传统接收机架构中硬件相关器的功能也通过软件编程实现，使得软件接收机灵活性大为提高。在本文的主体部分介绍了软件接收机基带信号处理算法和导航解算算法。GPS信号的捕获分别采用时域滑动相关捕获算法和频域快速捕获算法，通过分析比较认为频域快速捕获算法计算量大为减少；在GPS信号跟踪中，采用非相干延迟锁定环（DLL），锁相环（PLL）实现对GPS信号的跟踪。在基带信号处理结果

2、的基础上，完成了导航信息的提取，卫星位置计算，从而实现了接收机载体位置、速度和时间的计算。本文最后对课题所涉及的系统进行了分析，介绍了各主要功能模块，给出了导航解算较完整的工作流程。关键词：GPS软件接收机，捕获，跟踪，基带信号处理，导航解算II上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHANDIMPLEMENTOFREALTIMESOFTWAREGPSRECEIVERABSTRACTInthispapersoftwarebasedGPSreceivertechnologyhasbeenresearchedandarealtimesoftwareGPSreceiverwa

3、srealized.TheresearchfocusedonrealtimebasebandsignalprocessingalgorithmsandnavigationsolutionwasrealizedunderconditionofPCandreal-timesatellitesignals.Thecorrelatorwasalsoimplementedinhardware,whichmakethesoftwarereceivermoreflexibleandeasilymodifiable.Themajorpartofthispaperwasconcentratedonexp

4、atiationofthemajoralgorithmsofbasebandsignalprocessingandnavigationcalculationinsoftwareGPSreceiver.TheacquisitionofGPSsignalindividuallyemploystimedomainserialsearchandfrequencydomainparallelsearchbyFFTalgorithm.AnalysisresultshowsthatfrequencydomainacquisitionbyFFTalgorithmhasamuchlesscomputat

5、ionload.Non-correlatedDLLandPLLareusedintheGPSsignaltracking.Navigationmessagesandpseudorangesweresuccessfullyacquiredfromthebasebandprocessingresults,thusreceiverposition,velocityandtimewerecalculated.Finally,thewholesystemwasanalyzed,mainfunctionunitsandgeneralflowchartofnavigationsolutionwere

6、given.III上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTKEYWORDS：softwareGPSreceiver,acquisition,tracking，basebandsignalprocessing，navigationcalculationIV上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：徐敏日期：2

7、007年2月7日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）年解密后适用本授权书。学位论文作者签名：日期：2007年2月7日