GPS射頻前端設(shè)計(jì)及GPS信號(hào)捕獲方法研究.pdf

1、GPS射頻前端和GPS信號(hào)捕獲方法在GPS接收機(jī)中占有重要的地位,前者的性能優(yōu)劣直接影響著GPS接收機(jī)的接收靈敏度以及后繼信號(hào)處理部分的性能。后者的性能決定著接收機(jī)截獲有用信號(hào)的能力。因此,本文的主要目的在于對(duì)GPS射頻前端和GPS信號(hào)捕獲方法的研究。其中對(duì)GPS信號(hào)捕獲方法的研究主要分為兩個(gè)方面,即高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的GPS信號(hào)捕獲和低信噪比環(huán)境下的GPS信號(hào)捕獲。 首先,本文在研究GPS基本原理和射頻電路設(shè)計(jì)基本原理的基礎(chǔ)上,探討

2、了GPS射頻前端的設(shè)計(jì)問題,應(yīng)用Zarlink公司的GP2010芯片設(shè)計(jì)出了符合要求的GPS射頻前端。 其次,本文以傳統(tǒng)捕獲方法為依托,重點(diǎn)對(duì)能滿足高動(dòng)態(tài)GPS信號(hào)快速捕獲要求的基于碼相位的FFT捕獲方法和基于載波的FFT捕獲方法進(jìn)行了研究。研究表明：前一種方法能夠在搜索一個(gè)頻率單元的同時(shí)完成對(duì)所有碼相位點(diǎn)的搜索,其速度遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的滑動(dòng)相關(guān)捕獲方法。后一種方法能夠在搜索一個(gè)碼相位單元的基礎(chǔ)上完成對(duì)整個(gè)多普勒頻率的搜索,并且其頻率

3、搜索范圍大,硬件易于實(shí)現(xiàn)。 最后,本文對(duì)低信噪比環(huán)境下的GPS信號(hào)捕獲技術(shù)進(jìn)行了研究。通過對(duì)相干積分和非相干積分算法的研究和實(shí)驗(yàn)性能仿真,表征出了這兩種算法分別存在的問題：比特翻轉(zhuǎn)和平方損耗。最后,重點(diǎn)介紹了一種差分相干方法,實(shí)驗(yàn)仿真說明該方法能夠消除上面的缺點(diǎn),性能遠(yuǎn)優(yōu)于相干積分和非相干積分方法,非常適合低信噪比環(huán)境下的GPS信號(hào)捕獲。 與此同時(shí),通過對(duì)捕獲門限的研究,特別對(duì)自適應(yīng)門限中的噪聲功率估計(jì)方法的研究,提出了