GPS L1-L2雙頻民用信號捕獲技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)廣泛地被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，民用用戶對導(dǎo)航系統(tǒng)提出了更高的要求。為此，美國政府對現(xiàn)行的GPS系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造，在L2頻段增加新的L2C民用信號。新L2C民用信號的投入使用，多方面提升了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)在民用領(lǐng)域應(yīng)用的能力：用戶可以利用雙頻信號聯(lián)合校正電離層延遲，獲得高精度定位服務(wù)；新民用信號可作為備用信號，使接收機的魯棒性得到進(jìn)一步增強；L2C信號具有的更強抗干擾特性，使用戶在信號惡劣的復(fù)雜環(huán)境中仍能獲得正常的定位服

2、務(wù)。信號捕獲作為基帶處理的第一個環(huán)節(jié)，直接決定接收機的性能。本文的工作就是針對L1/L2雙頻民用信號高效、快速捕獲的研究而展開的。
　　本文首先介紹了GPS現(xiàn)代化計劃、L1C/A、L2C和L5信號構(gòu)成及特點，仿真分析了C/A碼、L2C碼和L5XI碼的自相關(guān)和互相關(guān)特性以及信號頻譜特性；然后重點討論了直接捕獲完整周期CM與CL碼的運算量與實現(xiàn)復(fù)雜度，基于當(dāng)前的硬件資源條件和對接收機成本的控制，直接捕獲整周期的L2C信號是很難實現(xiàn)的；

3、接著重點設(shè)計并實現(xiàn)了三種L2C信號的捕獲算法——雙頻輔助捕獲算法、XFAST捕獲算法及XFAST結(jié)合均值捕獲算法，詳細(xì)介紹了這三種算法處理流程，并對仿真得到的實驗結(jié)果及算法性能做了詳盡的分析。結(jié)果表明：雙頻輔助捕獲算法只需極少量的運算量就能實現(xiàn)快速捕獲，算法性能取決于C/A信號的捕獲；XFAST捕獲算法能實現(xiàn)L2C信號直接快速捕獲，且運算量適中，合理地選取輸入信號長度與折疊段數(shù)能有效地彌補靈敏度的損失；XFAST結(jié)合均值捕獲算法在XFA