一种GPS软件接收机的设计 被引量：22

1

作者 罗大成 王仕成 +2 位作者 曾洪贵 胡永霞 杨东方 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1856-1861,共6页

随着软件无线电技术的发展,基于软件无线电思想的GPS软件接收机技术取得了长足进展,并成为新一代GPS接收机研制的热点.基于GPS卫星C/A码信号模型,完成了一种基于FFF算法的卫星信号的捕获仿真;设计了一种基于四相鉴频器,锁频环和锁相环... 随着软件无线电技术的发展,基于软件无线电思想的GPS软件接收机技术取得了长足进展,并成为新一代GPS接收机研制的热点.基于GPS卫星C/A码信号模型,完成了一种基于FFF算法的卫星信号的捕获仿真;设计了一种基于四相鉴频器,锁频环和锁相环的混合载波跟踪算法;设计了一种导航数据的解调算法,完成了卫星信号的导航解算:仿真结果表明,所设计的软件接收机能较好地对卫星信号进行捕获,能准确跟踪含有不同变化规律多普勒频率的载波,并能正确的解调出导航数据。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 跟踪 导航解算

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基于USRP平台的GPS软件接收机设计与实现 被引量：11

2

作者 张鹏 孙福余 +1 位作者 徐亚明 邹进贵 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2012年第11期55-58,80,共5页

详细介绍采用USRP实现GPS软件接收机的设计与实现过程。分析GPS软件接收机的基本组成模块及相关理论问题,并搭建试验系统。通过对实测数据的分析,证明基于USRP平台的GPS软件接收机的可行性。

关键词 gpS软件接收机 USRP 捕获 跟踪 定位

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基于DSP的GPS软件接收机关键技术研究与实现 被引量：18

3

作者 曾庆喜 王庆 +1 位作者 王浩为 潘树国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1251-1255,共5页

基于GP2015射频前端芯片和TMS320C6713数字信号处理器,提出了一种嵌入式GPS软件接收机的架构。给出了射频前端电路的设计方法及其与DSP芯片进行高速实时传输的接口设计方案,提出了适合本软件接收机平台的信号捕获与跟踪算法。系统测试... 基于GP2015射频前端芯片和TMS320C6713数字信号处理器,提出了一种嵌入式GPS软件接收机的架构。给出了射频前端电路的设计方法及其与DSP芯片进行高速实时传输的接口设计方案,提出了适合本软件接收机平台的信号捕获与跟踪算法。系统测试结果表明按本方案设计的嵌入式软件接收机具有可靠性高、算法和软件升级容易的特点,非常适用于嵌入式GPS软件接收机算法的开发与验证。为多模嵌入式卫星定位软件接收机的工程实现提供了技术基础和经验指导。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获与跟踪 高速DSP接口 射频前端

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动态环境下GPS软件接收机研究 被引量：17

4

作者 唐斌 董绪荣 +1 位作者 刘舒莳 唐卫涛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1807-1810,共4页

载体的动态性所引入的多普勒频移给GPS接收机的载波跟踪带来了很大的困难。首先介绍了GPS软件接收机捕获与跟踪策略,提出了一种新的基于模糊逻辑控制器和三阶锁相环的动态载波跟踪方案,分析了模糊逻辑控制器的设计原理,推导了适合软件... 载体的动态性所引入的多普勒频移给GPS接收机的载波跟踪带来了很大的困难。首先介绍了GPS软件接收机捕获与跟踪策略,提出了一种新的基于模糊逻辑控制器和三阶锁相环的动态载波跟踪方案,分析了模糊逻辑控制器的设计原理,推导了适合软件实现的三阶锁相环的数字形式。实验结果证明提出的设计方法与传统环路相比可大幅度缩短载波跟踪时间,减小环路滤波器带宽,并能消除周跳。 展开更多

关键词 动态环境 gpS软件接收机 模糊逻辑控制器 三阶数字环路滤波器

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GPS软件接收机宽载噪比载波频率精确捕获策略 被引量：8

5

作者 曾庆喜 唐琳琳 +1 位作者 王庆 陈小惠 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期500-505,共6页

为给GPS软件接收机的跟踪环提供精确的初始条件,捕获后得到的载波频率应在几十Hz范围内,所以必须寻找一种既能精确测量载波多普勒频移,又能有较快运算速度的方法。针对这一特点,提出了一种载噪比较高时采用相位测量和较低时采用长相干... 为给GPS软件接收机的跟踪环提供精确的初始条件,捕获后得到的载波频率应在几十Hz范围内,所以必须寻找一种既能精确测量载波多普勒频移,又能有较快运算速度的方法。针对这一特点,提出了一种载噪比较高时采用相位测量和较低时采用长相干处理的载波频率精确估计策略。利用Matlab仿真产生的卫星中频数据作为数据源对该策略进行验证,结果表明当输入信号的载噪比大于35.5 dB·Hz的时候,相位测量算法得到的多普勒频率值的误差保持在约10 Hz之内。对于微弱信号的捕获,如果将相干处理的时间从200 ms扩展到600 ms,捕获频率的误差从3 Hz减小到0.5 Hz。此外,与传统的FFT方法相比,该方法的加法和乘法运算量分别降低了96.2%和35%。测试结果体现了该算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 载波频率 捕获 宽载噪比 相位测量 长相干处理

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GPS软件接收机基带信号处理研究 被引量：13

6

作者 唐斌 董绪荣 杨保平 《电光与控制》 北大核心 2007年第1期115-119,共5页

GPS软件接收机相对传统硬件接收机,设计灵活,能够迅速分析、仿真、实现各类算法。本文主要针对GPS L1频率的C/A码信号,设计并实现了GPS软件接收机的基带处理部分,阐述了射频前端原理、并行码相位搜索捕获策略以及鉴频辅助跟踪环路,并推... GPS软件接收机相对传统硬件接收机,设计灵活,能够迅速分析、仿真、实现各类算法。本文主要针对GPS L1频率的C/A码信号,设计并实现了GPS软件接收机的基带处理部分,阐述了射频前端原理、并行码相位搜索捕获策略以及鉴频辅助跟踪环路,并推导了适应动态环境的三阶数字环路滤波器。仿真数据和实际中频数据测试表明:算法性能优越,能迅速捕获并锁定信号,获取导航数据。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 跟踪 数字锁相环

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GPS软件接收机信号的快速捕获与跟踪 被引量：10

7

作者 刘娣 薄煜明 赵高鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期239-241,共3页

根据GPS软件接收机对数据块进行信号处理的工作方式,研究基于快速傅里叶变换的循环相关法伪码快速捕获与跟踪技术。基于实测GPS中频数据,采用循环相关法在频域计算输入信号与本地信号的相关值,由相位关系得到精细载频。仿真结果表明,该... 根据GPS软件接收机对数据块进行信号处理的工作方式,研究基于快速傅里叶变换的循环相关法伪码快速捕获与跟踪技术。基于实测GPS中频数据,采用循环相关法在频域计算输入信号与本地信号的相关值,由相位关系得到精细载频。仿真结果表明,该技术能减少运算量,缩短捕获时间。得到的载频能满足跟踪环对频率分辨率的要求。对跟踪结果进行子帧匹配和奇偶校验后,可以获得导航电文信息。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 信号捕获 精细载频 快速傅里叶变换 循环相关 跟踪

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智能GPS软件接收机载波跟踪环路设计 被引量：14

8

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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GPS软件接收机捕获算法 被引量：19

9

作者 徐晓苏 范金洋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期165-169,共5页

研究了GPS软件接收机捕获算法;针对常规时域串行搜索算法速度慢和并行码相位频域搜索算法FFT计算量大等缺点,采用常规串行捕获算法和频域并行码空间捕获算法相结合的混合搜捕算法来实现对空中可见卫星的捕获;针对信号较弱情况下的卫星捕... 研究了GPS软件接收机捕获算法;针对常规时域串行搜索算法速度慢和并行码相位频域搜索算法FFT计算量大等缺点,采用常规串行捕获算法和频域并行码空间捕获算法相结合的混合搜捕算法来实现对空中可见卫星的捕获;针对信号较弱情况下的卫星捕获,采用了非相关积分捕获算法;设计了中频信号仿真器,并使用其产生的仿真信号对捕获算法进行了验证。测试结果表明,混合搜捕算法能够为软件接收机提供较快的捕获能力,非相关积分捕获算法能够有效地实现微弱信号的捕获。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 微弱信号 信号仿真器

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GPS工程控制网数据处理软件的比较分析 被引量：12

10

作者 廖繁茂 罗长林 +1 位作者 刘祖强 杨奇儒 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2009年第1期25-27,71,共4页

从GPS基线解算和网平差两方面,讨论几种常用GPS静态数据处理软件在功能、误差改正模型和数据处理结果方面的差异,为使用不同GPS软件进行数据处理提供有益的参考。

关键词 gpS软件 基线解算 网平差 对比分析

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基于小波包阈值处理的GPS软件接收机跟踪结果降噪算法 被引量：6

11

作者 李寅寅 徐晓苏 刘锡祥 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期431-435,共5页

为降低GPS软件接收机跟踪结果中的噪声,提高位同步准确率,提出了基于小波包阈值处理的GPS软件接收机跟踪结果降噪算法。通过基于三层小波包分解的阈值消噪算法,处理GPS软件接收机跟踪环路的输出信号,小波包分解得到各个节点的分解系数;... 为降低GPS软件接收机跟踪结果中的噪声,提高位同步准确率,提出了基于小波包阈值处理的GPS软件接收机跟踪结果降噪算法。通过基于三层小波包分解的阈值消噪算法,处理GPS软件接收机跟踪环路的输出信号,小波包分解得到各个节点的分解系数;在给定的Shannon熵准则下,选择最优小波包基,采用软阈值的方法量化各个节点的分解系数,将量化以后的分解系数进行重构,即可得到消噪的信号。仿真比较了基于小波包阈值处理方法与经典的IIR滤波方法的消噪效果,仿真结果表明,前者在信噪比和相对均方误差上分别改善了4 dB和0.14,有利于软件接收机后续的位同步处理。 展开更多

关键词 小波包 gpS软件接收机 跟踪 阈值 消噪

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强电离层闪烁对GPS软件接收机的影响分析（英文） 被引量：5

12

作者 祝雪芬 陈熙源 陈建锋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期480-484,共5页

强电离层闪烁会导致信号幅度深度衰减和载波相位激烈震荡,引起GPS载波跟踪环的失锁,从而导致定位误差增长甚至导航中断。本文研究了GPS L1软件接收机在经历强电离层闪烁时的信号处理算法。研究数据采集于构建于巴西的一个多GNSS多频段... 强电离层闪烁会导致信号幅度深度衰减和载波相位激烈震荡,引起GPS载波跟踪环的失锁,从而导致定位误差增长甚至导航中断。本文研究了GPS L1软件接收机在经历强电离层闪烁时的信号处理算法。研究数据采集于构建于巴西的一个多GNSS多频段中频信号采集系统,数据采集时间为2013年11月,此年为太阳活动极大年。信号捕获、跟踪算法以及由载波跟踪环计算得出的闪烁指数(包活幅度指数S_4和载波相位指数σ_φ等)都在文中进行了详细阐述。分析强电离层闪烁对GPS软件接收机的影响对于研究卫星高级跟踪算法和提高GPS接收机的鲁棒性及定位精度将发挥重要作用。 展开更多

关键词 电离层闪烁 gpS软件接收机 捕获 跟踪

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基于MATLAB的GPS软件接收机捕获与跟踪算法实现 被引量：10

13

作者 陈熙源 张昆鹏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第4期423-426,共4页

研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法,并基于Matlab软件平台和射频前端在PC上实现了GPS软件接收机样机。介绍了GPS软件接收机的结构和数据采集硬件,讨论了GPSC/A码的特性、产生原理以及捕获过程。针对传统的串行搜索算法慢的缺点以及... 研究了GPS软件接收机的捕获和跟踪算法,并基于Matlab软件平台和射频前端在PC上实现了GPS软件接收机样机。介绍了GPS软件接收机的结构和数据采集硬件,讨论了GPSC/A码的特性、产生原理以及捕获过程。针对传统的串行搜索算法慢的缺点以及高动态GPS软件接收机的特点,在该样机中实现了快速的基于循环卷积的并行捕获算法,并联合使用超前滞后环和对相位反转不敏感的科斯塔斯锁相环分别对码相位和多普勒频偏进行跟踪,解调得到导航电文。仿真和测试结果表明,使用GPS软件接收机进行信号处理的思想使用户在算法处理和软件升级等方面具有更大的灵活性,可应用于下一代任何全球导航卫星定位系统(GNSS)和空基增强系统(SBAS)接收机的设计。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 仿真 捕获 跟踪

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GPS软件接收机原理样机设计与实现 被引量：5

14

作者 刘杰 富立 王玲玲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期567-571,共5页

为了满足GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)超紧组合导航系统研究的需要,克服硬件接收机参数固定,适应性差的弱点,设计了一种参数可调、灵活控制的GPS软件接收机.采用GPS L1频率的中频采样信号,运用FFT(Fa... 为了满足GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)超紧组合导航系统研究的需要,克服硬件接收机参数固定,适应性差的弱点,设计了一种参数可调、灵活控制的GPS软件接收机.采用GPS L1频率的中频采样信号,运用FFT(Fast Fourier Trans-form)频域捕获算法和锁相环与锁频环相互辅助的载波环路,实现了信号捕获、码环和载波环路跟踪、导航电文提取与解码、伪距及导航定位解算,并与NovAtel公司的FlexPax型硬件接收机进行了比较.跑车测试结果表明,该GPS软件接收机捕获迅速、跟踪准确,导航定位精度小于10 m,动态抗干扰能力明显优于一般GPS硬件接收机,适合于GPS/INS超紧组合导航系统的应用. 展开更多

关键词 gpS/INS超紧组合 gpS软件接收机 捕获 跟踪

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GPS软件接收机信号捕获频率分辨率的研究 被引量：3

15

作者 宁春林 施浒立 +2 位作者 李圣明 崔君霞 胡超 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第6期14-16,171,共4页

为了提高GPS软件接收机信号捕获的载波频率分辨率,在频域并行频率空间搜索捕获方法中,利用加大分析数据长度可以提高频率分辨率的优点,结合频域并行码空间搜索捕获方法,构成了一种混合搜索方法。仿真结果表明本方法在略微增加捕获时间... 为了提高GPS软件接收机信号捕获的载波频率分辨率,在频域并行频率空间搜索捕获方法中,利用加大分析数据长度可以提高频率分辨率的优点,结合频域并行码空间搜索捕获方法,构成了一种混合搜索方法。仿真结果表明本方法在略微增加捕获时间的基础上提高了载波频率分辨率,保证了后续信号频率跟踪环节的准确性和快速性。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 频率分辨率

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高动态数字化GPS软件接收机系统 被引量：3

16

作者 胡辉 叶鑫华 袁超 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第5期620-625,共6页

为了研制高动态GPS软件接收机,本文利用TMS320C6713,GP2010和GP2021设计了软件接收机硬件平台。基于所选择的硬件平台,对捕获、码跟踪、载波跟踪算法的选择及其参数与接收机动态性能的关系进行分析。实验结果表明:理论分析和实验结果是... 为了研制高动态GPS软件接收机,本文利用TMS320C6713,GP2010和GP2021设计了软件接收机硬件平台。基于所选择的硬件平台,对捕获、码跟踪、载波跟踪算法的选择及其参数与接收机动态性能的关系进行分析。实验结果表明:理论分析和实验结果是吻合的,所研制的GPS接收机在速度12 km/s、加速度为10 g,加加速度为10 g/s、数据更新率为10 Hz的情况下,定位精度可达15m。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 高动态 捕获 码跟踪 载波跟踪

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GPS软件接收机相关技术研究 被引量：4

17

作者 许刚 黄国荣 +2 位作者 彭兴钊 薛冬 高圆 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2012年第4期45-49,共5页

随着卫星导航接收机的发展,软件定义的接收机因其设计的灵活性成为下一代导航接收机的发展趋势。研究了基于GPS软件接收机结构方案;采用基于FFT的并行码相位搜索算法处理卫星信号的捕获问题;分析基本锁相环的原理,并设计可用于软件接收... 随着卫星导航接收机的发展,软件定义的接收机因其设计的灵活性成为下一代导航接收机的发展趋势。研究了基于GPS软件接收机结构方案;采用基于FFT的并行码相位搜索算法处理卫星信号的捕获问题;分析基本锁相环的原理,并设计可用于软件接收机的码跟踪环和载波跟踪环;根据GPS完好性的要求,设计GPS自主监测算法。实验表明,所设计的软件接收机能较好地对卫星信号进行捕获,可准确跟踪含有多普勒频移的载波,并能正确解调出导航数据,同时可对接收机的完好性进行监测。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 跟踪 完好性监测

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一种GPS软件接收机微弱信号捕获方法 被引量：4

18

作者 汪伟 于建成 李国鹏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2011年第1期12-14,共3页

提出一种通过累积相邻连续C/A码周期时间内的序列相关值的方法来捕获GPS微弱信号,并对该方法中涉及的技术细节进行理论推导,最后用实际接收的GPS中频数字信号对该方法进行对比验证。结果表明,该方法可以有效增加序列的相关峰值,并将相... 提出一种通过累积相邻连续C/A码周期时间内的序列相关值的方法来捕获GPS微弱信号,并对该方法中涉及的技术细节进行理论推导,最后用实际接收的GPS中频数字信号对该方法进行对比验证。结果表明,该方法可以有效增加序列的相关峰值,并将相关峰值与噪声明显地区分开来,从而达到微弱信号捕获的目的。 展开更多

关键词 gpS软件接收机 捕获 微弱信号

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GPS软件基带信号处理与定位实现 被引量：16

19

作者 孙希延 纪元法 施浒立 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第24期5832-5836,共5页

在GPS软件接收机架构下,基于计算机MATLAB软件平台,利用实际采集的GPS中频信号,在普通计算机上实现了一个硬件接收机的所有基带信号处理以及导航解算功能:详细介绍了FFT相关捕获方法,经典载波、伪码跟踪环设计;对于接收机中最重要的伪... 在GPS软件接收机架构下,基于计算机MATLAB软件平台,利用实际采集的GPS中频信号,在普通计算机上实现了一个硬件接收机的所有基带信号处理以及导航解算功能:详细介绍了FFT相关捕获方法,经典载波、伪码跟踪环设计;对于接收机中最重要的伪距计算环节,给出一种完全不需要本地时间,而仅利用采样数据,根据由捕获和跟踪得到的观测量,提取出各卫星帧头到达天线的时延差,从而计算伪距的方法,最终实现了定位解算。实验结果表明,利用真实GPS中频数据,可以在GPS软件接收机架构下,完成全部基带信号处理以及定位解算等完整过程,完全实现一个接收机功能,并适合精密单点定位、多模接收机等算法开发。 展开更多

关键词 软件gpS接收机 FFT捕获 锁相环 延迟锁定环

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GPS软件接收机中的一种实用高灵敏度快速捕获算法 被引量：24

20

作者 覃新贤 韩承德 谢应科 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期99-104,共6页

C/A码的捕获,在软件GPS接收机中的地位举足轻重.通常软件GPS接收机中没有专门用于相关运算的硬件部件,提高软件GPS接收机的捕获灵敏度的同时降低捕获的运算量,是软件接收机实用化的关键.利用先叠加再相关的方法,可以减少相关运算的次数... C/A码的捕获,在软件GPS接收机中的地位举足轻重.通常软件GPS接收机中没有专门用于相关运算的硬件部件,提高软件GPS接收机的捕获灵敏度的同时降低捕获的运算量,是软件接收机实用化的关键.利用先叠加再相关的方法,可以减少相关运算的次数,但必须考虑载波误差对相关函数峰值的影响.在此基础上,研究了数据预处理中,线性插值的参数选择问题,最后,提出了最佳路径算法,进行进一步的相关累积,在延长相干累积时间长度的同时,避免导航数据跳变对累积的影响,提高捕获的灵敏度.仿真结果表明,在信噪比SNR=-37dB的情况下,算法仍能捕获到所有卫星信号.实际接收的数据也表明,算法能明显增加捕获到的卫星数量.由于算法采用了多种措施来降低运算量,因此算法的运算量适中,非常适合在软件接收机中采用. 展开更多

关键词 gpS 卫星定位 软件gpS接收机 最佳路径 相干累积 多普勒频移

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