GPS衛(wèi)星信號高靈敏度快速捕獲跟蹤算法研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來，GPS全球定位系統(tǒng)的應用越來越廣泛，從最初的軍事、測繪、航空等專業(yè)領域，到現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ畹闹T多方面，GPS都發(fā)揮著它不可替代的作用。針對不同應用環(huán)境的要求，各種GPS接收機在功能和性能上也各有所異，而作為接收機基帶處理部分的核心，信號的捕獲和跟蹤一直是眾多GPS接收機開發(fā)者的研究熱點。本文在對傳統(tǒng)捕獲跟蹤方法對比總結的基礎上，提出一種新的高靈敏度、快速捕獲跟蹤算法，該算法利用多毫秒相關方法進行捕獲，采用兩端式分步跟蹤策略進行跟

2、蹤，有效提高了捕獲跟蹤的速度和靈敏度，并基于此算法設計了一款ASIC芯片，即GPS Clock授時芯片，該芯片利用GPS進行定時，在實現(xiàn)定時的同時也驗證了算法的正確性。
　　論文先對GPS全球定位系統(tǒng)和GPS接收機進行了相關介紹，并且對比分析了幾種常用的信號捕獲方法和信號跟蹤方案，在此基礎上對傳統(tǒng)方法進行改造和優(yōu)化，利用單毫秒和多毫秒相關方法分別對信號進行捕獲跟蹤操作，比較它們在靈敏度和速度方面的差別;再以GPS Clock授時芯

3、片為設計目標，用Verilog代碼實現(xiàn)具體算法，綜合考慮速度、靈敏度和資源利用率，采用多星并行捕獲和兩段式的多毫秒跟蹤策略，并通過多毫秒跟蹤模式下的猜最大值法實現(xiàn)導航電文解調(diào)。對導航電文進行校驗、識別、參數(shù)提取，計算UTC時間并輸出，驗證捕獲跟蹤算法的正確性;最后將Verilog代碼進行ASIC后端處理，設計完成GPS Clock授時芯片的物理版圖，把算法研究付諸實際應用。
　　測試結果表明本文提出的高靈敏度、快速捕獲跟蹤算法效果