GPS射頻前端設(shè)計及GPS信號捕獲方法研究.pdf

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

2、了GPS射頻前端的設(shè)計問題,應(yīng)用Zarlink公司的GP2010芯片設(shè)計出了符合要求的GPS射頻前端。 其次,本文以傳統(tǒng)捕獲方法為依托,重點對能滿足高動態(tài)GPS信號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捕獲方法進行了研究。研究表明：前一種方法能夠在搜索一個頻率單元的同時完成對所有碼相位點的搜索,其速度遠優(yōu)于傳統(tǒng)的滑動相關(guān)捕獲方法。后一種方法能夠在搜索一個碼相位單元的基礎(chǔ)上完成對整個多普勒頻率的搜索,并且其頻率

3、搜索范圍大,硬件易于實現(xiàn)。 最后,本文對低信噪比環(huán)境下的GPS信號捕獲技術(shù)進行了研究。通過對相干積分和非相干積分算法的研究和實驗性能仿真,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,重點介紹了一種差分相干方法,實驗仿真說明該方法能夠消除上面的缺點,性能遠優(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信號捕獲。 與此同時,通過對捕獲門限的研究,特別對自適應(yīng)門限中的噪聲功率估計方法的研究,提出了