北斗二代導航接收機的捕獲跟蹤技術研究.pdf

1、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，其目標是提供高質量的定位、導航和授時服務。由于衛(wèi)星與導航接收機之間的相對運動會產(chǎn)生擴頻碼的相位偏移和多普勒頻率偏移，對導航定位和授時精度等產(chǎn)生影響。為了減小相對運動帶來的影響，導航接收機可采用捕獲、跟蹤技術。所以對北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的捕獲、跟蹤技術的研究有重要的現(xiàn)實意義。
　　針對上述問題，本文根據(jù)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的ICD文件，基于Simulink建立了收發(fā)機仿真模型，

2、在提高性能和降低硬件實現(xiàn)復雜度的前提下對北斗二代基帶信號的捕獲、跟蹤算法進行了研究和改進，最后在綜合考慮性能和可實現(xiàn)性的基礎上，對相關算法進行了FPGA實現(xiàn)。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：
　　1.基于Simulink平臺對北斗二代導航系統(tǒng)的收發(fā)機進行建模。
　　本文根據(jù)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的ICD文件介紹了北斗二代導航信號結構，對北斗二代導航系統(tǒng)的收發(fā)機及信道進行分析并搭建對應的軟件平臺。最后，對該模型進行信噪比校準，為后續(xù)算法

3、的研究奠定了基礎。
　　2.分析比較了北斗二代導航系統(tǒng)的基帶捕獲、跟蹤算法，并進行了改進。
　　北斗二代導航系統(tǒng)的捕獲算法的研究主要包括：基于時域的串行搜索捕獲算法、兩種基于FFT頻域并行搜索捕獲算法，以及基于PMF-FFT的并行搜索捕獲算法。在考慮算法實現(xiàn)復雜度的基礎上，對PMF-FFT的并行搜索捕獲算法進行了改進，并基于軟件平臺對上述算法進行了仿真對比。
　　北斗二代導航系統(tǒng)的跟蹤算法主要研究了碼相位跟蹤算法和載波

4、跟蹤算法。首先分析原始算法，在原始算法的基礎之上對載波頻率跟蹤算法進行如下改進：
　　1）消除毛刺；
　　2）擴展頻率的跟蹤極限；
　　對二象限反正切的相位跟蹤算法進行如下改進：
　　1）將環(huán)路內置結構轉化為環(huán)路外置結構；
　　2）在相位跟蹤的基礎上提出了一種新的跟蹤算法—矢量跟蹤。
　　最后，基于軟件平臺對上述跟蹤算法進行了仿真，驗證了改進型算法的正確性及優(yōu)勢。
　　3.選擇一種捕獲、跟蹤算法