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Adaptively Robust Phase Lock Loop for Low C/N Carrier Tracking in a GPS Software Receiver 被引量:14
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作者 MIAO Jian-Feng CHEN Wu +1 位作者 SUN Yong-Rong LIU Jian-Ye 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期52-60,共9页
在 GPS 应用程序的一个重要问题是怎么追踪 GPS (全球放系统) 在低 carrier-to-noise 比率(C/N ) 下面精确并且连续地发信号。在这份报纸,一个适应地柔韧的过滤器基于低 C/N 搬运人阶段锁循环(PLL ) 在一个 GPS 软件接收装置平台下面... 在 GPS 应用程序的一个重要问题是怎么追踪 GPS (全球放系统) 在低 carrier-to-noise 比率(C/N ) 下面精确并且连续地发信号。在这份报纸,一个适应地柔韧的过滤器基于低 C/N 搬运人阶段锁循环(PLL ) 在一个 GPS 软件接收装置平台下面被开发。就传统的追踪循环上的低 C/N 搬运人信号的效果而言,追踪循环的平行关联被建立。一个线性最佳的评估者被设计在 kinematics 模型和大小处理依赖噪音。而且,一个适应地柔韧的过滤器基于三片断功能被设计调整因素。当收到的信号在有利条件下面时,新过滤器的表演很类似于一个标准 Kalman 过滤器。为追踪的一个实际弱搬运人,这新提高的 PLL 聪明地根据全部的阶段神经质分析调节循环参数。它成功地由适应地平衡更新的动态模型状态和大小的影响抵抗孤立点和动态模型错误。新过滤器的坚韧性和效率被测试实验的一些真实数据表明。结果证实有追踪循环的这个适应地柔韧的阶段的阶段错误的标准差能在 24 dB-Hz 附近与卫星 C/N 比率到达 0.01 个周期,它显著地改进表演。 展开更多
关键词 gps C/N 全球地位系统 参数控制
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Fast fine acquisition algorithm of GPS receiver aided by INS information 被引量:6
2
作者 Lufeng Zhu Chunxi Zhang Zhiqiang Ma 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2011年第2期300-305,共6页
Acquisition time of global position system (GPS) receiver, which is the main factor contributes to time to first fix (TTFF), can be shortened by estimating the Doppler frequency shift through external inertial nav... Acquisition time of global position system (GPS) receiver, which is the main factor contributes to time to first fix (TTFF), can be shortened by estimating the Doppler frequency shift through external inertial navigation system (INS) information and almanac data and reducing the searching area. The traditional fast acquisition is analyzed, the fast acquisition of the GPS receiver aided is presented by INS information, and the signal is fine captured by spectrum zooming. Then the algorithm is simulated by sampled GPS intermediate frequency (IF) signal and the result verifies that this acquisition can dramatically improve the capability of GPS receiver and reduce its acquisition time. 展开更多
关键词 inertial navigation system (INS) aid spectrum zooming acquisition time global position system gps receiver.
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一种高动态GPS软件接收机方案研究 被引量:24
3
作者 王仕成 杨东方 +2 位作者 刘志国 罗大成 张金生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期1079-1085,共7页
为了提高GPS接收机的捕获速度和跟踪精度,改善其动态适应性能,提出了一种GPS软件接收机方案。首先采用延迟、累积捕获结构搜索C/A码起始点,引入延迟累加器辅助频谱分析实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化... 为了提高GPS接收机的捕获速度和跟踪精度,改善其动态适应性能,提出了一种GPS软件接收机方案。首先采用延迟、累积捕获结构搜索C/A码起始点,引入延迟累加器辅助频谱分析实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化为两个一维搜索过程,提高了捕获速度;然后采用多重辅助结构的跟踪环路,提高载波、伪码频率和相位的跟踪精度。通过对GPS实测数据和高动态模拟数据进行仿真实验,验证了该软件接收机方案的有效性。 展开更多
关键词 全球定位系统 高动态 快速捕获 精确跟踪 软件接收机
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GPS海面散射信号探测技术研究 被引量:12
4
作者 张益强 杨东凯 +3 位作者 张其善 张伯川 胡荣磊 李紫薇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期1091-1094,共4页
该文简述了利用GPS散射信号进行微波遥感的背景和优点,并从GPS海面散射信号极化特性、信号波动情况、波程差引起散射信号相对直射信号的码延迟以及由于海面粗糙度引起的散射信号相关功率扩散几个方面详细分析了海面散射GPS信号检测技术... 该文简述了利用GPS散射信号进行微波遥感的背景和优点,并从GPS海面散射信号极化特性、信号波动情况、波程差引起散射信号相对直射信号的码延迟以及由于海面粗糙度引起的散射信号相关功率扩散几个方面详细分析了海面散射GPS信号检测技术。给出了自行研制的延迟映射接收机的工作原理,在天津近海进行了首次搭载飞行试验,数据分析结果与理论分析符合。 展开更多
关键词 命球定位系统 微波遥感 延迟映射接收机 散射
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基于软件无线电技术的GPS软件接收机的研究与实现 被引量:12
5
作者 苗剑峰 陈武 +2 位作者 刘建业 孙永荣 胡丛伟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期774-779,共6页
深入研究了GPS软件接收机的相关算法,阐述了GPS软件接收机设计过程中信号搜索、跟踪以及伪距定位等关键技术。针对搜索过程中利用信号相关法求解精频速度慢的缺点,提出了相位关系解算法;进一步分析二阶跟踪环路工作原理,对其带宽进行优... 深入研究了GPS软件接收机的相关算法,阐述了GPS软件接收机设计过程中信号搜索、跟踪以及伪距定位等关键技术。针对搜索过程中利用信号相关法求解精频速度慢的缺点,提出了相位关系解算法;进一步分析二阶跟踪环路工作原理,对其带宽进行优化设计,使接收机具备较高的动态性能和较低噪声影响。基于Matlab环境,通过优化算法结构,设计并实现了GPS软件接收机算法应用程序。最后通过实际测试数据对算法进行了验证,该接收机可以处理12通道卫星信号,并且各项指标分析结果均达到单点伪距定位要求。 展开更多
关键词 全球卫星定位系统 软件接收机 载波跟踪环 信号处理
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基于WiFi与GPS组合定位算法的无缝定位方法研究 被引量:28
6
作者 马燕 袁蔚林 +2 位作者 陈秀万 许玉斌 孙华波 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期6-9,16,共5页
无线局域网络(WLAN)是一种全新的无线信号传输平台,该文在总结目前无缝定位与导航技术的研究现状、分析存在的问题和发展趋势的基础上,提出了联合GPS和无线局域网络的组合定位方法,以实现室内外的无缝定位与导航。同时,在深入研究卫星... 无线局域网络(WLAN)是一种全新的无线信号传输平台,该文在总结目前无缝定位与导航技术的研究现状、分析存在的问题和发展趋势的基础上,提出了联合GPS和无线局域网络的组合定位方法,以实现室内外的无缝定位与导航。同时,在深入研究卫星导航定位和无线传感器网络定位原理与算法基础上,针对定位环境的不同,提出了无缝定位的解决方案、转换机制和切换策略,并以WiFi网与GPS组合定位算法为例,进行了详细分析和深入讨论,所用算法可以实现无GPS、少于4颗可用卫星以及GDOP值不满足定位情况下的定位,与单独WiFi网络定位算法相比,该算法可以提高定位精度。 展开更多
关键词 无缝定位 全球定位系统(gps) 无线保真技术(WiFi) 接收信号强度(RSSI) 联邦卡尔曼滤波
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软件GPS接收机架构与捕获算法实现 被引量:24
7
作者 赵昀 张其善 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期53-56,共4页
为了将软件无线电技术应用于全球定位系统GPS(Global Positioning System)接收机,提出了一种符合目前硬件技术水平的软件GPS接收机设计架构;分析了软件GPS接收机信号捕获方法的要求;采用循环相关算法作为软件GPS接收机的信号捕获算法,在... 为了将软件无线电技术应用于全球定位系统GPS(Global Positioning System)接收机,提出了一种符合目前硬件技术水平的软件GPS接收机设计架构;分析了软件GPS接收机信号捕获方法的要求;采用循环相关算法作为软件GPS接收机的信号捕获算法,在Matlab仿真环境下实现了相应的捕获程序,并使用GPS卫星C/A码信号采集数据进行了初步验证;初步验证结果表明这种捕获算法能够为软件GPS接收机提供快速捕获能力,同时不损失信号搜索的灵敏度,是一种适用而高效的软件GPS接收机捕获方法. 展开更多
关键词 全球定位系统 软件接收机 捕获算法 循环相关 MATLAB
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GPS软件接收机捕获算法的研究 被引量:13
8
作者 戴志军 柳林涛 +1 位作者 许厚泽 刘根友 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期106-110,共5页
为了提高GPS软件接收机信号捕获的速度,提出了一种GPS卫星C/A码信号捕获的新方法(这种方法具有Gold码的性质)。并证明了多颗卫星信号的相关性可以在同一次相关性计算过程中同时处理完成,在一次捕获卫星信号过程中可同时捕获多颗卫星信号。
关键词 全球定位系统 软件接收机 信号捕获 码相位 载波频率
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智能GPS软件接收机载波跟踪环路设计 被引量:14
9
作者 唐斌 喻夏琼 +1 位作者 董绪荣 赵新曙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期807-810,共4页
传统的GPS接收机设计较为固定,用户不能改变接收机各类参数以适应不同导航信号处理的需要.而软件接收机只需做较小改动就可以适应不同信号,能够迅速分析、仿真、实现各类算法.在GPS软件接收机的基础上,利用鉴频器辅助鉴相器的输出,引入... 传统的GPS接收机设计较为固定,用户不能改变接收机各类参数以适应不同导航信号处理的需要.而软件接收机只需做较小改动就可以适应不同信号,能够迅速分析、仿真、实现各类算法.在GPS软件接收机的基础上,利用鉴频器辅助鉴相器的输出,引入一个模糊逻辑控制器,使得环路能够智能跟踪GPS信号的动态变化.实验结果证明所提出的设计方法与传统环路相比可大幅度缩短跟踪时间,减小环路滤波器带宽,并能消除周跳. 展开更多
关键词 gps软件接收机 模糊逻辑控制器 载波跟踪环路
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高灵敏度GPS接收机中的互相关减轻算法研究 被引量:18
10
作者 梁坤 王剑 施浒立 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1098-1102,共5页
通过理论分析,推导出了基于频差因子的互相关计算公式,提出了两种新的互相关减轻算法——并行互相关减去法和基于频差因子的并行互相关减去法.通过仿真实验,在一定多普勒频差下,1到3个干扰强信号、强度强于弱信号16dB到30dB时,两种方法... 通过理论分析,推导出了基于频差因子的互相关计算公式,提出了两种新的互相关减轻算法——并行互相关减去法和基于频差因子的并行互相关减去法.通过仿真实验,在一定多普勒频差下,1到3个干扰强信号、强度强于弱信号16dB到30dB时,两种方法对高灵敏度GPS接收机中互相关影响的减轻都有良好的效果和更强的实用性;基于频差的并行互相关减去法在计算量方面优势更大,可以加快高灵敏度GPS接收机的捕获速度,使其在接收强度较弱、信噪比很低的GPS信号时能正常工作. 展开更多
关键词 通信技术 互相关减轻 仿真 码分多址 高灵敏度 gps接收机
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高灵敏度GPS软件接收机开发平台 被引量:4
11
作者 覃新贤 韩承德 谢应科 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期1452-1455,1460,共5页
介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开... 介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37 dB的微弱信号,相对于常规的-19 dB的信号门限,灵敏度提高了18 dB。 展开更多
关键词 全球定位系统 软件gps接收机 捕获 跟踪环 多普勒频移
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基于快速最大似然估计的高动态GPS跟踪环 被引量:3
12
作者 易清明 罗翀 石敏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期300-304,共5页
针对全球定位系统软件接收机在高动态环境下跟踪精度低与容易失锁的问题,提出一种基于最大似然估计的高精度快速跟踪方法。分析最大似然估计高动态跟踪环路结构的设计过程,给出基于两步逼近方法的最大似然估计方法,得到伪码相位误差估计... 针对全球定位系统软件接收机在高动态环境下跟踪精度低与容易失锁的问题,提出一种基于最大似然估计的高精度快速跟踪方法。分析最大似然估计高动态跟踪环路结构的设计过程,给出基于两步逼近方法的最大似然估计方法,得到伪码相位误差估计值,并采用插值法获得更高的多普勒频率误差估计精度。理论分析与仿真结果表明,与传统的最大似然估计方法相比,改进最大似然估计方法的耗时减少27.3%,且具有更高的跟踪精度。 展开更多
关键词 最大似然估计 全球定位系统软件接收机 高动态 信号跟踪 两步逼近方法 插值法
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GPS软件接收机并行处理的实现 被引量:2
13
作者 苗剑峰 孙永荣 +2 位作者 陈武 刘建业 胡丛伟 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期203-209,共7页
针对传统GPS软件接收机实时性差的问题,深入研究了基于双核处理器的并行信号搜索、跟踪以及伪距定位等关键技术,提出GPS软件接收机并行处理方法.在搜索过程中,采取并行处理技术并实时优化搜索范围,利用相位关系进行解算,有效克服了相关... 针对传统GPS软件接收机实时性差的问题,深入研究了基于双核处理器的并行信号搜索、跟踪以及伪距定位等关键技术,提出GPS软件接收机并行处理方法.在搜索过程中,采取并行处理技术并实时优化搜索范围,利用相位关系进行解算,有效克服了相关法求解精频速度慢的缺点.在跟踪环路中,研究载波/码相位跟踪环路并行独立处理技术,通过深入分析二阶跟踪环路性能,优化设计参数,使接收机具备较好的动态性能的同时,能够将噪声的影响降到最低.最后在Matlab环境下设计了算法应用程序,将实测数据对算法进行验证.结果表明:与传统的串行处理算法相比,该方法可使信号处理效率提高30%以上,各项输出指标均达到单点伪距定位要求. 展开更多
关键词 全球卫星定位系统 软件接收机 CA码相关 载波跟踪环
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GPS接收机自主完好性监测算法硬件仿真 被引量:3
14
作者 王尔申 范云飞 +1 位作者 庞涛 张芝贤 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期62-65,共4页
针对卡尔曼滤波算法在处理GPS接收机非高斯测量噪声性能下降的问题,提出了粒子滤波用于接收机自主完好性监测的算法,并利用FPGA对算法进行仿真。通过将粒子滤波与似然比结合建立一致性检验统计量进而对故障卫星检测与隔离,对算法进行了... 针对卡尔曼滤波算法在处理GPS接收机非高斯测量噪声性能下降的问题,提出了粒子滤波用于接收机自主完好性监测的算法,并利用FPGA对算法进行仿真。通过将粒子滤波与似然比结合建立一致性检验统计量进而对故障卫星检测与隔离,对算法进行了详细的理论分析和建模,给出了算法的详细描述和仿真方法,在FPGA中采用Verilog编程验证粒子滤波算法用于接收机自主完好性监测的模块设计。结果表明:设计的各个模块运行结果正确,可与Microblaze软核配合完成接收机自主完好性监测算法的全部功能的设计。 展开更多
关键词 gps 接收机自主完好性监测 粒子滤波 现场可编程逻辑门阵列
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实时GPS L1软件接收机定位精度改进 被引量:1
15
作者 翟传润 徐敏 +1 位作者 战兴群 张炎华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期670-673,共4页
为了实现软件接收机实时性,码跟踪环中的本地码与所接收到的数字中频信号之间存在一定的码相位误差,这部分误差体现在软件接收机的伪距计算中,成为影响实时GPS软件接收机定位精度的主要因素.采用两种改进算法,不同程度地改进了实时GPS... 为了实现软件接收机实时性,码跟踪环中的本地码与所接收到的数字中频信号之间存在一定的码相位误差,这部分误差体现在软件接收机的伪距计算中,成为影响实时GPS软件接收机定位精度的主要因素.采用两种改进算法,不同程度地改进了实时GPS软件接收机的定位精度.其中,提高DLL分辨率只增加存储量而不需要增加计算量即可实现定位精度的显著改进,可以应用在实时软件接收机中. 展开更多
关键词 全球定位系统 实时软件接收机 C/A码相关性 延迟锁定环 码相位误差
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基于直接中频采样的数字化GPS码捕获电路分析 被引量:1
16
作者 王浩 雍少为 庄钊文 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期79-83,共5页
文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地... 文中提出了基于直接中频采样的数字化GPS接收机码捕获电路。在对其进行数学建模的基础上 ,分析了该电路的虚警概率、检测概率、载噪比与捕获速率的关系 ,并提出了GPSC/A码捕获数字系统的实现方案。数字化GPS接收机码捕获电路可以有效地提高捕获的成功率和抗干扰性能 ,也为提高接收机集成度 。 展开更多
关键词 全球定位系统 接收机 PN码捕获 直接中频采样 信号捕获电路
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一种GPS数字中频信号软件模拟器的设计 被引量:1
17
作者 王超 王仕成 +2 位作者 李文霖 王明福 罗大成 《现代防御技术》 北大核心 2008年第4期128-135,共8页
为了给GPS系统中基于C/A码的卫星捕获及跟踪算法提供信号源,以GPS卫星发送信号模型为基础,分析了GP2010的工作原理,采用Matlab/Simulink以软件的方式模拟了GP2010的工作过程,完成了一种数字中频GPS信号软件模拟器的设计,最后采用一种基... 为了给GPS系统中基于C/A码的卫星捕获及跟踪算法提供信号源,以GPS卫星发送信号模型为基础,分析了GP2010的工作原理,采用Matlab/Simulink以软件的方式模拟了GP2010的工作过程,完成了一种数字中频GPS信号软件模拟器的设计,最后采用一种基于C/A码的捕获和跟踪算法对软件模拟器进行了验证。仿真结果表明:设计的软件模拟器可以给基于C/A码的卫星捕获和跟踪算法提供信号源,与常规GPS信号模拟器相比,所设计的软件模拟器结构简单,设计灵活并可扩展,易于使用。 展开更多
关键词 MATLAB/SIMULINK gps 软件模拟器 自动增益控制
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GPS软件接收的关键技术
18
作者 侯爱琴 宋竹霞 曹正文 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期760-763,共4页
目的讨论GPS软件接收机中核心模块的实现算法,重点研究捕获算法。方法在捕获模块中采用基于DFT的频域快速相乘相关算法,通过相位关系计算出精确的载波频率,同时优化计算;跟踪算法采用软件锁相环路(PLL)实现。结果用MATLAB仿真实现了捕... 目的讨论GPS软件接收机中核心模块的实现算法,重点研究捕获算法。方法在捕获模块中采用基于DFT的频域快速相乘相关算法,通过相位关系计算出精确的载波频率,同时优化计算;跟踪算法采用软件锁相环路(PLL)实现。结果用MATLAB仿真实现了捕获跟踪过程,相关点峰值高于预设的阈值,成功捕获了GPS信息。结论所采用的基于DFT的频域相关优化算法不仅实现了准确的相关捕获,且可适应实时性需要,为软件接收机的设计实现提供了一种有效的算法。 展开更多
关键词 全球定位系统 软件接收机 互相关 码跟踪 载波跟踪
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一种基于GPS软件接收机的优化捕获算法
19
作者 崔绍龙 姚相振 方金云 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1794-1801,共8页
在GPS软件接收机系统中,卫星的捕获操作需要进行大量的相关运算,消耗大量的运算时间和硬件资源.虽然软件接收机采用快速傅里叶变换(FFT)算法来代替相关运算,可以一定程度上减少处理时间,但是对于嵌入式系统来说,由于耗时难以令人满意,... 在GPS软件接收机系统中,卫星的捕获操作需要进行大量的相关运算,消耗大量的运算时间和硬件资源.虽然软件接收机采用快速傅里叶变换(FFT)算法来代替相关运算,可以一定程度上减少处理时间,但是对于嵌入式系统来说,由于耗时难以令人满意,限制了其在嵌入式平台上的应用.提出一种自适应搜索算法,利用循环相关操作的原理,在多普勒频移的搜索过程中,采用多级步进,通过不同长度搜索的步长,在保证搜索正确性的前提下,能够减少捕获操作中相关运算的数量;同时,为了减少不必要的硬件消耗和运算消耗,将多级步进预先设置并储存到数据表,从中得到足够精确的多普勒搜索步长,因此利用自适应搜索算法可以减少部分不必要的快速傅里叶变换的数量,提高捕获操作的时间效率.实验证明此方法能够一定程度上提升捕获操作的效率,从而减少捕获所需时间. 展开更多
关键词 全球定位系统 软件接收机 捕获操作 多普勒频移 自适应搜索 多级步进
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软件GPS接收机跟踪阶段的自适应帧选择算法
20
作者 姚相振 崔绍龙 方金云 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期999-1006,共8页
从接收机的实际应用模式出发,以提高接收机初次定位的效率为目的,提出了软件GPS接收机跟踪阶段的一种自适应帧选择算法。该算法通过先跟踪并解调一段导航数据来判断初始帧的帧号,然后制定相应的策略有选择地处理接下来的导航数据,... 从接收机的实际应用模式出发,以提高接收机初次定位的效率为目的,提出了软件GPS接收机跟踪阶段的一种自适应帧选择算法。该算法通过先跟踪并解调一段导航数据来判断初始帧的帧号,然后制定相应的策略有选择地处理接下来的导航数据,舍弃与初始定位无关的帧,从而大大减少跟踪阶段的数据处理量,提高初次定位效率,缩短冷启动时间(TTFF)。该算法是从原始数据源出发来减少跟踪环路的数据处理量,因此能显著缩短TTFF的平均时间。实验结果表明,此算法能有效减少跟踪操作,大幅提高初次定位效率,为后期嵌入式平台上的GPS实时纯软件基带信号处理奠定了基础。 展开更多
关键词 软件gps接收机 初次定位 信号跟踪 自适应帧选择
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