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GPS信号的捕获算法研究与硬件实现
1
作者 杨国伟 张多利 王宇 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期475-481,共7页
文章在平均相关捕获算法和渐进码相位捕获算法的基础上,优化粗/细捕方式,提出平均渐近法进行细捕获。改进的捕获算法在粗捕获时只使用单个序列对载波频率进行搜索,粗捕获成功后进行细捕获;细捕获时先根据平均渐近法选取序列再进行相关处... 文章在平均相关捕获算法和渐进码相位捕获算法的基础上,优化粗/细捕方式,提出平均渐近法进行细捕获。改进的捕获算法在粗捕获时只使用单个序列对载波频率进行搜索,粗捕获成功后进行细捕获;细捕获时先根据平均渐近法选取序列再进行相关处理,既能保证码相位精度又减少了计算量;基于改进捕获算法设计并行展开结构的频域捕获器,并在Xilinx Virtex-7现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)上完成其硬件实现。实测结果表明:当接收机采样频率为16.368 MHz时,改进捕获算法相较于现有捕获算法计算量减少了43.53%;设计实现的改进型捕获器单颗卫星捕获用时小于等于2.88 ms,可以实现快速有效的信号捕获。 展开更多
关键词 平均相关 快速捕获 载波频率 全球定位系统(gps) 现场可编程门阵列(FPGA)
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边坡安全监测GPS-RTK信号的降噪算法研究
2
作者 董是 龙志友 +4 位作者 王建伟 邵永军 杨超 左琛 马少华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期265-275,共11页
全球定位系统实时动态差分技术(global positioning system-real time kinematic, GPS-RTK)是解决路基边坡安全监测问题的重要手段,但GPS-RTK信号易受到多路径误差和共模误差的影响。基于小波变换(wavelet transform, WT)和主成分分析(p... 全球定位系统实时动态差分技术(global positioning system-real time kinematic, GPS-RTK)是解决路基边坡安全监测问题的重要手段,但GPS-RTK信号易受到多路径误差和共模误差的影响。基于小波变换(wavelet transform, WT)和主成分分析(principal component analysis, PCA)分别可以有效去除多路径误差和共模误差,提出WT-PCA算法去除信号误差。首先设置仿真信号,通过参数调优进一步提高单一算法的降噪效果。其次提出组合算法WT-PCA改进单一算法的缺陷,并与其他组合算法进行对比分析。最后,对十天高速路基边坡的GPS-RTK监测数据进行实例分析。结果表明,WT-PCA算法的信噪比和均方根误差较于WT-VMD优于66%和50%左右,算法可以有效地消除GPS-RTK信号的多路径误差和共模误差影响。提高边坡位移监测信号处理精度,进一步评估边坡结构形变及安全状态。 展开更多
关键词 信号降噪 全球定位系统实时动态差分技术(gps-RTK) 主成分分析(PCA)噪声压缩 组合算法降噪
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基于北斗/GPS双模定位的土地面积测绘技术及土地信息系统研究 被引量:1
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作者 顾永远 《科学技术创新》 2024年第9期174-177,共4页
为提高土地面积测绘的精度、减少测量结果误差,规范土地资源的利用与开发,将北斗/GPS双模定位技术作为核心与支撑,对土地面积测绘技术展开设计与研究,并以此为依据,开展土地信息系统的开发。通过计算卫星信号与接收机距离、土地面积测... 为提高土地面积测绘的精度、减少测量结果误差,规范土地资源的利用与开发,将北斗/GPS双模定位技术作为核心与支撑,对土地面积测绘技术展开设计与研究,并以此为依据,开展土地信息系统的开发。通过计算卫星信号与接收机距离、土地面积测绘与误差补偿,完成测绘技术的设计。将测绘技术作为基础,进行测量仪选型、土地信息无线通信部署、定位信息获取传输、土地信息系统数据库连接展示,以此实现对系统的开发。通过测试证明了设计的测绘技术测量结果与实际结果的误差较小,可以在实际工作中忽略此误差,将测量结果作为真实结果,同时,综合测试结果可知,本文开发的系统可以达到预期的设计标准与效果。 展开更多
关键词 北斗/gps双模定位技术 数据库连接 坐标系转换 测绘技术 土地面积
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GPS技术在抚顺东露天矿的应用
4
作者 梁嘉伟 《露天采矿技术》 CAS 2024年第4期37-41,共5页
随着科技的不断进步,GPS技术已经成为露天开采不可或缺的一部分。阐述了GPS技术在抚顺东露天矿电铁调度和边坡监测上的应用情况,详细论述了调度系统数据的查询、统计和分析功能;介绍了GPS技术在抚顺东露天矿中的优化措施,利用优化的差... 随着科技的不断进步,GPS技术已经成为露天开采不可或缺的一部分。阐述了GPS技术在抚顺东露天矿电铁调度和边坡监测上的应用情况,详细论述了调度系统数据的查询、统计和分析功能;介绍了GPS技术在抚顺东露天矿中的优化措施,利用优化的差分定位系统,应用在工程设备上,提高了精准度。 展开更多
关键词 gps技术 信息系统 电铁调度 边坡监测 优化措施 差分定位技术
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基于GPS授时的通信电源数据同步采集系统设计
5
作者 柯正义 《通信电源技术》 2024年第5期88-90,共3页
为解决当前通信电源数据采集系统时效性较差、时间同步精度较低的问题,引入全球定位系统(Global Positioning System,GPS)授时,提出一种全新的通信电源数据同步采集系统。通过设计系统的硬件配置,搭建良好的硬件环境。在此基础上,设计... 为解决当前通信电源数据采集系统时效性较差、时间同步精度较低的问题,引入全球定位系统(Global Positioning System,GPS)授时,提出一种全新的通信电源数据同步采集系统。通过设计系统的硬件配置,搭建良好的硬件环境。在此基础上,设计系统采集数据包协议;利用GPS授时,设计数据采集时间同步逻辑;利用数据采集节点,采集并处理通信电源数据;建立同步数据库,对采集的通信电源数据进行有效的管理与存储。测试结果表明,应用该系统后,在通信电源数据量持续增加的情况下,系统时间同步精度始终达到98%以上,性能优势显著。 展开更多
关键词 全球定位系统(gps)授时 通信 电源 数据 同步 采集
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GPS信号与特性分析的研究
6
作者 秦自兵 钟雄 +1 位作者 张伟 张政 《数字通信世界》 2024年第6期12-14,共3页
GPS作为一种广泛应用的卫星导航系统,其导航系统的高精度、广覆盖和全天候可用性受到人们的普遍认可。然而,地面GPS接收机是相对脆弱的,容易受到各种环境因素影响,可能会对GPS接收机造成干扰,使其难以或无法正常工作。本文通过对GPS信... GPS作为一种广泛应用的卫星导航系统,其导航系统的高精度、广覆盖和全天候可用性受到人们的普遍认可。然而,地面GPS接收机是相对脆弱的,容易受到各种环境因素影响,可能会对GPS接收机造成干扰,使其难以或无法正常工作。本文通过对GPS信号的基本原理、调制方式进行了研究,分析了信号特征和C/A码的生成方式,为下一步GPS信号的干扰与抗干扰提供理论和现实意义。 展开更多
关键词 全球卫星定位系统(gps)原理 信号 调制方式 特性分析
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GPS在铁路隧道平面控制测量中的应用 被引量:30
7
作者 路伯祥 许提多 +3 位作者 黄丁发 熊永良 卓健成 张项铎 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期60-66,共7页
本文针对隧道控制测量的特点,阐述了应用GPS技术时应考虑的问题,提出了布点原则和应用方案,通过实例验证,得出了一些有益的结论。
关键词 gps 铁路隧道 平面控制 测量
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利用广播星历计算GPS卫星位置及误差分析 被引量:19
8
作者 刘磊 盛峥 +1 位作者 王迎强 成银春 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2006年第6期592-596,共5页
为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以2005年11月6日的R INEX格式的广播星历为例,通过编程,计算了07号卫星当天24 h的轨道位置坐标,并... 为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以2005年11月6日的R INEX格式的广播星历为例,通过编程,计算了07号卫星当天24 h的轨道位置坐标,并将其与当天的精密星历所提供的卫星轨道位置坐标进行对比,并对广播星历的轨道精度进行初步的讨论。结果表明,该方法确实提高了GPS卫星轨道位置坐标计算的精度。利用广播星历计算GPS卫星位置的误差主要是由于时间外推方法造成的。 展开更多
关键词 全球定位系统 广播星历 精密星历 卫星位置坐标
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GPS系统中的多径效应分析 被引量:45
9
作者 张孟阳 吕保维 宋文淼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期10-14,共5页
本文研究GPS系统中多径效应引起的伪距测量误差.先分析镜面多径信号的时间延迟和由此引起的频带扩展,然后研究在用相于和非相于延时销定环跟踪PN码信号时多径信号对S曲线的影响和由此带来的伪距测量误差(多径误差),以及减小多径误... 本文研究GPS系统中多径效应引起的伪距测量误差.先分析镜面多径信号的时间延迟和由此引起的频带扩展,然后研究在用相于和非相于延时销定环跟踪PN码信号时多径信号对S曲线的影响和由此带来的伪距测量误差(多径误差),以及减小多径误差的方法. 展开更多
关键词 gps系统 多径效应 伪距误差 卫生导航系统
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全球定位系统(GPS)在林业导航中的试验研究 被引量:9
10
作者 武红敢 吴坚 +2 位作者 王福贵 高树 薛振南 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期122-124,共3页
全球定位系统定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域,对基础测绘、资源调查和管理的传统方法产生了划时代的影响。诸多发达国家在林业资源调查和管理、病虫害飞防、飞播造林等林业生产中已广泛地使用了该项... 全球定位系统定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域,对基础测绘、资源调查和管理的传统方法产生了划时代的影响。诸多发达国家在林业资源调查和管理、病虫害飞防、飞播造林等林业生产中已广泛地使用了该项技术,并制定了相应的作业规范,极大... 展开更多
关键词 全球定位系统 林业 导航 试验研究
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基于改进蚁群算法的区域伪卫星增强GPS星座优化设计 被引量:7
11
作者 桑文刚 宋爱国 +1 位作者 陈永奇 何秀凤 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1212-1216,共5页
为实现信号遮挡严重区域伪卫星增强GPS系统的最优导航定位性能,提出了增强星座优化模型及基于改进蚁群算法的实现方法.首先,根据恶劣定位环境可见GPS卫星时空分布不均的特点,基于精度、可用性、连续性等导航性能指标以及系统投入成本和... 为实现信号遮挡严重区域伪卫星增强GPS系统的最优导航定位性能,提出了增强星座优化模型及基于改进蚁群算法的实现方法.首先,根据恶劣定位环境可见GPS卫星时空分布不均的特点,基于精度、可用性、连续性等导航性能指标以及系统投入成本和工程地质、地形条件建立增强星座的优化模型.然后,针对该模型主要评价指标的特点,利用改进的蚁群算法实现伪卫星最优位置的搜索.结合具有典型峡谷特征的小湾电站2号山梁相关实验,从多角度给出建立优化模型的准则及其对搜索算法的影响.实验结果表明,经优化设计后该区域的导航定位性能提高了35%~70%,能够满足形变监测系统的设计要求. 展开更多
关键词 精密定位 gps 伪卫星 星座设计 蚁群算法
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GPS海面散射信号探测技术研究 被引量:12
12
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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基于球面Delaunay三角网的GPS网络构造算法 被引量:8
13
作者 周乐韬 黄丁发 +1 位作者 李成钢 周东卫 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期380-383,共4页
根据球面Delaunay三角网的最大二面角性质,提出了一种GPS网络快速生长算法.采用国际大地坐标系的离散GPS站点,构造了全球球面Delaunay三角网,以验证该算法的可靠性.最后,对球面Delaunay三角网快速生长算法和球面Delaunay三角网直接搜索... 根据球面Delaunay三角网的最大二面角性质,提出了一种GPS网络快速生长算法.采用国际大地坐标系的离散GPS站点,构造了全球球面Delaunay三角网,以验证该算法的可靠性.最后,对球面Delaunay三角网快速生长算法和球面Delaunay三角网直接搜索算法的效率进行了比较.结果表明,所提出的基于球面Delaunay三角网的GPS网络快速生长算法是有效的. 展开更多
关键词 球面 狄洛尼 参考站 全球定位系统(gps)
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航天器GPS姿态估计算法研究 被引量:7
14
作者 罗建军 袁建平 孙承启 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期62-65,共4页
利用全球定位系统 ( GPS)确定航天器姿态是 GPS在航天器上应用的一个重要方面。分析了几种利用 GPS进行航天器姿态估计的典型算法 ,建立了 GPS姿态确定的单差和双差观测模型 ,对 GPS姿态估计的递推算法和利用航天器姿态运动信息的滤波... 利用全球定位系统 ( GPS)确定航天器姿态是 GPS在航天器上应用的一个重要方面。分析了几种利用 GPS进行航天器姿态估计的典型算法 ,建立了 GPS姿态确定的单差和双差观测模型 ,对 GPS姿态估计的递推算法和利用航天器姿态运动信息的滤波算法进行了仿真计算 ,验证了模型和算法的有效性。最后 ,对常用的基于 GPS的航天器姿态估计算法进行了分析和讨论 ,给出了算法选择的原则。 展开更多
关键词 全球定位系统(gps) 差分gps 航天器 姿态估计
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GPS/INS系统误差对空间激光通信对准算法的影响分析 被引量:10
15
作者 韩成 佟首峰 +3 位作者 陈展东 白宝兴 杨华民 范静涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期650-654,共5页
为了分析GPS/INS系统误差对空间激光通信对准算法的影响,提出了静止和运动通信终端间激光通信的对准算法。根据XW-ADU5600的系统误差,建立了对准算法模型,分析了位置、姿态、航向误差所引起的对准算法误差,给出了相应的仿真曲线。结果表... 为了分析GPS/INS系统误差对空间激光通信对准算法的影响,提出了静止和运动通信终端间激光通信的对准算法。根据XW-ADU5600的系统误差,建立了对准算法模型,分析了位置、姿态、航向误差所引起的对准算法误差,给出了相应的仿真曲线。结果表明:对于静止通信终端的对准算法,大地高误差引起的误差很小,可忽略不计,位置误差引起的误差在方位方向上的分量大于俯仰方向,相差大约一个数量级;对于运动通信终端的对准算法,增加基线长度可以减少误差,姿态和航向误差引起的误差大于位置误差引起的对准误差,且误差与通信终端的当前姿态、航向角以及位置误差的增量方向有关。 展开更多
关键词 空间激光通信 对准 对准误差 全球定位系统 惯性导航系统
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大范围地面沉降的差分GPS监测法 被引量:11
16
作者 熊春宝 唐立刚 +1 位作者 匡绍君 黄立人 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期931-934,共4页
详细介绍了差分GPS静态测量和动态测量两种测量模式应用于大范围地面沉降监测的工作原理,探讨了GPS测量与水准测量,这两种方法因测量基准面不同,而使得所测地面沉降量存在的差异。将差分GPS静态测量模式实际应用于天津市的地面沉降监测... 详细介绍了差分GPS静态测量和动态测量两种测量模式应用于大范围地面沉降监测的工作原理,探讨了GPS测量与水准测量,这两种方法因测量基准面不同,而使得所测地面沉降量存在的差异。将差分GPS静态测量模式实际应用于天津市的地面沉降监测,通过对其4年的实际测量精度的分析表明,对于大范围地面沉降监测,采用差分GPS静态测量法取代长距离的一等精密水准测量是完全可行的。 展开更多
关键词 地面沉降 全球定位系统 差分gps监测 水准测量
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GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究 被引量:19
17
作者 王艳东 黄继勋 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-301,共3页
为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分... 为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分别进行了GPS/INS位置、速度组合和伪距、伪距率组合仿真,仿真中组合Kalman滤波器采用数值稳定性较好的UD分解算法.最后给出了纯惯导及组合后系统的位置、速度误差仿真曲线。 展开更多
关键词 惯性导航 组合导航系统 半实物仿真 gps/INS
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GPS技术在三峡库区滑坡监测中的应用 被引量:7
18
作者 刘辉 何春桂 +1 位作者 张安兵 刘海新 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2008年第4期33-35,共3页
主要介绍了GPS用于滑坡变形监测的方法,并通过三峡库区卡子湾滑坡体的变形监测介绍了GPS滑坡监测的整个过程,包括监测网的技术设计、外业观测、数据处理、变形分析等内容,并指出需要特别注意的几个问题。监测结果表明,采用GPS静态定位... 主要介绍了GPS用于滑坡变形监测的方法,并通过三峡库区卡子湾滑坡体的变形监测介绍了GPS滑坡监测的整个过程,包括监测网的技术设计、外业观测、数据处理、变形分析等内容,并指出需要特别注意的几个问题。监测结果表明,采用GPS静态定位技术达到毫米级的精度,完全可以满足高精度滑坡监测的要求。 展开更多
关键词 全球定位系统(gps) 滑坡 变形监测
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GPS/DR车辆组合导航改进的粒子滤波算法研究 被引量:10
19
作者 焦雅林 高社生 薛丽 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期39-43,共5页
粒子滤波是一种基于Monte Carlo仿真的最优回归贝叶斯滤波算法,在组合导航系统的观测精度较低时能获得较好的滤波效果,但在观测精度较高时,不但可能导致滤波发散,而且存在重要性分布函数难以选取,出现粒子退化的现象。为了克服这些缺点... 粒子滤波是一种基于Monte Carlo仿真的最优回归贝叶斯滤波算法,在组合导航系统的观测精度较低时能获得较好的滤波效果,但在观测精度较高时,不但可能导致滤波发散,而且存在重要性分布函数难以选取,出现粒子退化的现象。为了克服这些缺点,文章研究GPS/DR车辆组合导航改进的粒子滤波算法,提出了基于改进粒子滤波算法的GPS/DR车辆组合导航信息融合技术。采用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)移动方法,移动粒子样本到状态空间中的新位置,既保证了移动后的粒子样本和实际概率函数同分布,又防止了大量后选粒子被拒绝。用改进的粒子滤波算法和扩展Kalman滤波算法,分别对GPS/DR车辆组合导航系统进行仿真实验,结果表明,改进的粒子滤波算法能减小导航定位误差,滤波性能明显优于扩展卡尔曼滤波。 展开更多
关键词 gps/DR组合导航 全球定位系统 航位推算 粒子滤波
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GPS与GIS集成在公安交通指挥系统中的应用 被引量:28
20
作者 付建萍 于银辉 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2003年第1期65-68,共4页
在讨论GPS(全球卫星定位系统)与GIS(地理信息系统)集成在公安、交通指挥系统中应用的基础上,探讨了系统中电子地图的空间数据组织,卫星定位系统的组成、原理及特点。在经典图论中的Dijkstra最短路径算法的基础上,对搜索路径进行了优化,... 在讨论GPS(全球卫星定位系统)与GIS(地理信息系统)集成在公安、交通指挥系统中应用的基础上,探讨了系统中电子地图的空间数据组织,卫星定位系统的组成、原理及特点。在经典图论中的Dijkstra最短路径算法的基础上,对搜索路径进行了优化,减少了搜索范围即减少永久标记结点的数量,从而提高搜索的速度。加入了对回避点的处理,即能够在计算最短路径时,避开指定的回避点。另外对起点和终点是线段内的情况也进行了处理,使路段中间的点也能被选为起点、终点或回避点。通过实际应用,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 公安交通指挥系统 gps GIS 全球卫星定位系统 地理信息系统 车辆导航 最短路径搜索
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