GPS民用L2C信號(hào)跟蹤技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了使GPS系統(tǒng)在全球民用導(dǎo)航市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)政府對(duì)民用GPS信號(hào)作出了調(diào)整，重新引入了三種新的民用信號(hào)L2C、L5和L1C。L2C設(shè)置了有/無(wú)數(shù)據(jù)兩個(gè)通道，使用了較長(zhǎng)的PRN碼、電文糾錯(cuò)編碼以及較低的數(shù)據(jù)速率，改善了信號(hào)的跟蹤門限，優(yōu)化了信號(hào)的相關(guān)性。雖然L2C民用信號(hào)已經(jīng)開通，但目前大多數(shù)的GPS接收機(jī)還不能接收這種新的民用信號(hào)，國(guó)內(nèi)針對(duì)L2C信號(hào)跟蹤技術(shù)的研究也尚屬空白。因此，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)L2C跟蹤技術(shù)具有十分重要的意義。

2、r>　　論文在綜述國(guó)內(nèi)外GPS信號(hào)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首先分析了民用L2C信號(hào)跟蹤技術(shù)和卡爾曼濾波技術(shù)，闡述了GPS接收機(jī)的基本組成原理，對(duì)GPS民用信號(hào)L1 C/A、L2C和L5的生成過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)描述和比對(duì);然后，根據(jù)經(jīng)典模擬鎖相環(huán)的原理，給出了GPS第一代民用信號(hào)C/A碼跟蹤的設(shè)計(jì)思路，選擇了最優(yōu)的跟蹤環(huán)路鑒別器與濾波器;其次，針對(duì)引入有/無(wú)數(shù)據(jù)通道和增加積分清除時(shí)間等特點(diǎn)，給出了L2C信號(hào)跟蹤環(huán)路的設(shè)計(jì)思路和跟蹤模塊的實(shí)現(xiàn)流程，

3、分析和比較了CM碼、CL碼與C/A碼在跟蹤環(huán)路中鑒別器的誤差，并利用matlab仿真和實(shí)現(xiàn)了L2C信號(hào)的跟蹤模塊，驗(yàn)證了使用有數(shù)據(jù)通道和無(wú)數(shù)據(jù)通道對(duì)定頻信號(hào)、頻率斜升信號(hào)和頻率加速度信號(hào)的跟蹤結(jié)果，分析了融合跟蹤方法與單通道跟蹤方法的優(yōu)劣。最后，詳細(xì)地分析了卡爾曼濾波的原理、導(dǎo)致其發(fā)散的原因以及自適應(yīng)濾波在高動(dòng)態(tài)性上的局限性，結(jié)合兩種濾波方法的優(yōu)勢(shì)，給出了一種兼顧高動(dòng)態(tài)性和誤差精度的二階自適應(yīng)卡爾曼濾波算法，驗(yàn)證了該算法對(duì)頻率斜升信號(hào)跟