復(fù)雜環(huán)境下的北斗衛(wèi)星捕獲關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的投入使用，對其用戶終端定位設(shè)備的研發(fā)需求也變得日益迫切。北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為了提高信號的互相關(guān)性能，引入了二次編碼調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)使符號位跳變的間隔縮短至1ms，限制了B1信號的相干積分時(shí)長，嚴(yán)重影響了北斗二代衛(wèi)星B1信號的捕獲性能，尤其在復(fù)雜的環(huán)境下，例如城市高樓密集區(qū)、室內(nèi)、樹木遮擋嚴(yán)重區(qū)域等。
　　本文針對復(fù)雜環(huán)境下的北斗二代B1信號的捕獲做了三個(gè)方面的工作:一、提出了一種可行性高的并行碼相位搜索

2、算法，該算法在提高B1信號捕獲靈敏度的同時(shí)也可以捕獲到NH(Neumann-Hoffman)碼初始相位，進(jìn)而取得位同步;二、提出了一種可運(yùn)用到捕獲模塊里的多徑抑制算法，該算法能有效捕獲到多徑信號;三、在實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的多星座GNSS實(shí)時(shí)軟件接收機(jī)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了完整的北斗導(dǎo)航接收機(jī)模塊，使該接收機(jī)最終能支持GPS、GLONASS、GALILEO和北斗四種導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)定位，同時(shí)將本文提出的ZP_UNIQUE并行搜索算法在該平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，

3、本文主要內(nèi)容從以下幾個(gè)方面展開:
　　首先本文介紹復(fù)雜環(huán)境的特點(diǎn)和影響，總結(jié)了幾種常見的捕獲算法和提高捕獲增益方法的優(yōu)缺點(diǎn)。接著對北斗二代衛(wèi)星B1信號的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并結(jié)合以上的總結(jié)，首先采用一種基于完整序列的并行搜索算法來提高信號的捕獲靈敏度，緊接著針對該方法存儲(chǔ)復(fù)雜度高的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，使用一種基于最優(yōu)特征序列的并行搜索方法，以增加計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)來減小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)雜度。最后權(quán)衡計(jì)算和存儲(chǔ)復(fù)雜度，提出了ZP_UNIQUE并行搜索算

4、法，有效地降低了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，同時(shí)該算法具有很好的適配性，相干積分時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需求任意選取，當(dāng)相干積分時(shí)間達(dá)到特征長度時(shí)，能同時(shí)捕獲到NH碼初始相位而獲得位同步，ZP_UNIQUE并行搜索算法滿足目前的接收機(jī)對不同環(huán)境下信號地捕獲要求。
　　其次，本文針對多徑信號對導(dǎo)航接收機(jī)性能的影響，提出了一種能運(yùn)用到捕獲模塊里的基于Rake的信號分離估計(jì)算法，該算法能有效地將多徑信號與直達(dá)信號分離，提高了直達(dá)信號的捕獲精度，并能有效地捕獲