GNSS接收機高性能跟蹤與捕獲環(huán)路算法研究.pdf

1、目前，國內很多高校和研究院所都致力于自主知識產權高性能GNSS接收機的研究工作，并取得了豐碩的研究成果，為我國實現GNSS接收機芯片市場的國產化做出了積極的努力。數字基帶信號處理是GNSS接收機設計的核心，對接收機的性能具有至關重要的作用。本文主要對如何在數字基帶信號處理部分提高GNSS接收機性能，減少接收機占用資源，提高接收機性價比方面開展研究，對GNSS接收機高性能跟蹤和捕獲環(huán)路算法進行深入的探討，主要包括以下幾個方面：
　　

2、 首先，針對多徑信號環(huán)境下GNSS接收機的碼延遲鎖定環(huán)路的定位精度會受到嚴重影響的問題，分別在多徑信號非衰落和衰落的條件下，研究各種碼延遲鎖定環(huán)路算法的抗多徑性能，對環(huán)路的跟蹤誤差特性進行定量的分析與比較。并在此基礎上，給出不同多徑信號條件下的最優(yōu)碼延遲鎖定環(huán)路算法。
　　 其次，針對GPS接收機中載波跟蹤環(huán)路鑒別器算法復雜度高的問題，提出一種基于四象限反正切函數的環(huán)路鑒別器算法。利用校正函數使鑒相器對導航電文數據翻轉不敏感，

3、使鑒頻器克服頻率調整模糊度；且鑒相器和鑒頻器僅需一個共用的四象限反正切運算單元。通過理論分析和仿真實驗，證實該鑒別器算法具有運算量小，復雜度低的特點，能夠減少環(huán)路鑒別器所用的接收機資源。
　　 然后，針對GPS接收機載波跟蹤環(huán)路濾波器算法實現復雜的問題，提出一種基于矩形波數字積分器的鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器算法。并在上述研究的基礎上，給出一種低復雜度的GPS載波跟蹤環(huán)路設計方案。通過理論分析與仿真實驗證實，該載波跟蹤環(huán)路可以

4、減小實現復雜度，提高運算速度，并對GPS載波信號具有良好的動態(tài)跟蹤性能。
　　 最后，針對GPS接收機頻域捕獲算法運算量大的問題，提出一種改進的平均圓周相關捕獲算法，并給出具體實現方法。該算法利用對中頻信號的二次采樣和復數信號頻譜的不對稱特性，達到減小頻域捕獲算法運算量的目的。實驗結果表明，該捕獲算法在不降低捕獲精度的前提下，使GPS接收機具有快速的捕獲能力，且更易于實現。
　　 綜上所述，本文提出的提高GNSS接收機跟