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高动态接收机的关键问题研究 被引量：34
1
作者 张伯川 张其善 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1844-1846,共3页
为检测高动态GPS(GlobalPositioningSystem)信号 ,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统 .在高动态下 ,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题 .主要讨论了在高动态下 ,结合GEC公司... 为检测高动态GPS(GlobalPositioningSystem)信号 ,需要设计码环及载波环的捕获与跟踪数字系统 .在高动态下 ,在GPS信号的码跟踪和载波捕获与跟踪问题中最关键的是要解决在高加速度下的载波跟踪问题 .主要讨论了在高动态下 ,结合GEC公司的十二通道相关器GP2 0 2 1。 展开更多
关键词 高动态接收机 GPS信号 码跟踪 载波捕获
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GPS接收机伪码跟踪技术研究及仿真 被引量：16
2
作者 董渊文 官洪运 胡辉 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3209-3211,3216,共4页
高动态的接收机指在接收信号的载波附有较高的随时间变化的多普勒频移时仍能正常工作的接收机。GPS接收机主要通过载波叉积自动频率跟踪技术以及载波辅助技术等方法来应对高多普勒频移。本次重点研究了高动态GPS接收机扩频接收核心技术... 高动态的接收机指在接收信号的载波附有较高的随时间变化的多普勒频移时仍能正常工作的接收机。GPS接收机主要通过载波叉积自动频率跟踪技术以及载波辅助技术等方法来应对高多普勒频移。本次重点研究了高动态GPS接收机扩频接收核心技术中与载波叉积自动频率跟踪技术相匹配的GOLD码跟踪技术,在此基础上建立了仿真的系统模型,并根据此模型应用Matlabsimulink进行了具体的实现。 展开更多
关键词 码跟踪 超前-滞后非相干码跟踪环 GPS MATLAB仿真
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卫星导航信号设计中的抗多径性能分析 被引量：25
3
作者 唐祖平 胡修林 黄旭方 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-4,13,共5页
针对传统的多径误差分析方法难以对信号体制设计提供直接的理论指导,提出有限带宽条件下码跟踪多径误差的理论分析方法.在小误差假设条件下,基于线形等效模型推导了多径误差包络的理论表达式,并进行了仿真验证.仿真结果表明,当多径直达... 针对传统的多径误差分析方法难以对信号体制设计提供直接的理论指导,提出有限带宽条件下码跟踪多径误差的理论分析方法.在小误差假设条件下,基于线形等效模型推导了多径误差包络的理论表达式,并进行了仿真验证.仿真结果表明,当多径直达信号幅度比(MDR)为-10 dB时,该理论分析方法的偏差小于3%.在相关器间隔趋于0的极限条件下,给出了多径误差包络的理论下界表达式.结果表明:多径误差包络的理论下界取决于多径直达信号幅度比、导航信号自相关函数的一阶导数、导航信号的Gabor带宽以及波动函数;增大信号带宽和增加信号功率谱的高频分量可以减小码跟踪多径误差. 展开更多
关键词 导航系统 多径传播 码跟踪 误差分析 多径直达信号幅度比
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北斗二代导航信号抗多径性能分析与仿真 被引量：17
4
作者 李豹 许江宁 +1 位作者 曹可劲 朱银兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期339-342,347,共5页
针对北斗二代导航信号抗多径性能的分析需求,推导了基于相干超前减滞后延迟锁定环的码跟踪多径误差评估方法,运用该方法分析了北斗二代导航信号的抗多径性能,仿真表明在多径直达信号幅度比为-6 dB,相关间距为24 ns,信号带宽为24 MHz时,... 针对北斗二代导航信号抗多径性能的分析需求,推导了基于相干超前减滞后延迟锁定环的码跟踪多径误差评估方法,运用该方法分析了北斗二代导航信号的抗多径性能,仿真表明在多径直达信号幅度比为-6 dB,相关间距为24 ns,信号带宽为24 MHz时,北斗二代导航信号都能区分大于300 m的多径延迟。以MBOC信号为例对不同的多径直达信号幅度比、相关器间距、信号接收带宽、信号组成时导航信号的多径性能进行了仿真。结果表明:在多径直达信号幅度比一定时,提升信号的高频分量,在接收端采用窄相关技术和宽的接收带宽可将北斗二代导航信号的多径误差限制在4 m以内,且衰减速度更快,从而改善信号的抗多径性能。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 北斗二代 多径误差 码跟踪
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高动态GPS接收机环路跟踪技术研究 被引量：11
5
作者 吴琼 寇艳红 郑兴平 《无线电工程》 2008年第12期32-36,共5页
为了解决加速度45g、加加速度10g/s的高动态环境下GPS信号的载波跟踪、码跟踪及其精度问题,提出了一种综合考虑动态和精度性能的载波环和码环优化设计方案,探讨了高动态情况下载波环和码环的结构设计及捕获转跟踪技术,分析了FLL/PLL/DL... 为了解决加速度45g、加加速度10g/s的高动态环境下GPS信号的载波跟踪、码跟踪及其精度问题,提出了一种综合考虑动态和精度性能的载波环和码环优化设计方案,探讨了高动态情况下载波环和码环的结构设计及捕获转跟踪技术,分析了FLL/PLL/DLL环路的动态应力、暂态响应和鉴别器特性,总结了实用的控制策略和环路带宽。该方案经自主开发的软件接收机测试验证,可以在达到很高动态特性的同时满足一定的测距精度和定位精度要求。 展开更多
关键词 高动态 载波跟踪 码跟踪 软件接收机
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高动态GPS接收机跟踪环路设计与实现 被引量：10
6
作者 郑兴平 寇艳红 《无线电工程》 2010年第1期26-28,共3页
为了解决高动态环境下GPS信号跟踪问题,讨论了跟踪环路类型和参数的选择策略,给出了一组适合高动态应用的环路参数,分析了基于开环频率估计和2阶FLL(Frequency Lock Loop)辅助3阶PLL(Phase Lock Loop)的高动态环境下快速的捕获转跟踪方... 为了解决高动态环境下GPS信号跟踪问题,讨论了跟踪环路类型和参数的选择策略,给出了一组适合高动态应用的环路参数,分析了基于开环频率估计和2阶FLL(Frequency Lock Loop)辅助3阶PLL(Phase Lock Loop)的高动态环境下快速的捕获转跟踪方法,给出了在由FPGA和DSP组成的硬件平台上的具体实现,利用GPS信号模拟器对所设计的跟踪环路的动态性能进行了验证。测试结果表明所设计的高动态跟踪环路能够承受60g视距动态应力。 展开更多
关键词 GPS 高动态 载波跟踪 码跟踪
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长椭圆球波函数在卫星导航中的应用研究 被引量：6
7
作者 周艳玲 胡修林 唐祖平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1890-1894,共5页
卫星导航信号的码片波形是影响系统跟踪精度和抗多径干扰性能的重要因素。首次提出将时域上集中分布同时在频域上能量聚集性最佳的长椭球波函数(Prolate Spheroidal Wave Functions,PSWF)作为导航信号码片波形,并对比分析了相同码速率... 卫星导航信号的码片波形是影响系统跟踪精度和抗多径干扰性能的重要因素。首次提出将时域上集中分布同时在频域上能量聚集性最佳的长椭球波函数(Prolate Spheroidal Wave Functions,PSWF)作为导航信号码片波形,并对比分析了相同码速率和带宽限制下的PSWF码片波形和二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)调制码片波形的跟踪和抗多径性能。结果表明:在合适的带宽范围内,PSWF码片波形具有和带限BOC调制码片波形结构相似的相关函数和功率谱密度;PSWF码片波形在跟踪精度和抗多径干扰方面整体上优于带限BOC调制码片波形。综合分析,PSWF码片波形具备较好的导航性能,可作为我国卫星导航信号波形设计的一种新选择。 展开更多
关键词 卫星导航 码片波形 长椭球波函数 码跟踪 抗多径
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L1/E1/B1频段卫星导航信号跟踪抗多径性能仿真评估 被引量：6
8
作者 毛虎 吴德伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期106-113,共8页
针对卫星导航信号体制抗多径性能的分析需求,在论述L1/E1/B1频段(1575.42MHz)最新卫星导航信号体制的基础上,分别推导得到基于非相干超前减滞后处理和反正切鉴别器下的码跟踪多径误差包络和载波相位跟踪多径误差的解析表达式,仿真分析... 针对卫星导航信号体制抗多径性能的分析需求,在论述L1/E1/B1频段(1575.42MHz)最新卫星导航信号体制的基础上,分别推导得到基于非相干超前减滞后处理和反正切鉴别器下的码跟踪多径误差包络和载波相位跟踪多径误差的解析表达式,仿真分析了接收机早迟码间距、前端预相关带宽和导航信号调制方式等设计因素对多径误差产生的影响。分析结果表明:为了提高抗多径性能,BDS的B1-C公开服务信号可采用类似Galileo E1OS组合方式的MBOC(6,1,1/11)调制;BDS的B1授权信号可建议优化为BOCcos(15,2.5)调制。 展开更多
关键词 导航信号体制 码跟踪 载波相位跟踪 多径误差分析
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基于通用环路的GNSS码跟踪性能分析方法 被引量：5
9
作者 杨再秀 王茂磊 +1 位作者 郭晓峰 杨丽云 《无线电工程》 2015年第7期45-49,共5页
针对缺乏非匹配跟踪性能分析方法的问题,提出了基于通用环路的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号码跟踪性能评估方法。以通用跟踪环路为基础,扩展了码跟踪误差分析理论,给出了适用于匹配/非匹配跟踪处理... 针对缺乏非匹配跟踪性能分析方法的问题,提出了基于通用环路的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号码跟踪性能评估方法。以通用跟踪环路为基础,扩展了码跟踪误差分析理论,给出了适用于匹配/非匹配跟踪处理的码跟踪误差一般表达式。理论分析过程综合考虑了调制方式、接收机配置(如前端带宽、相关间距、积分时间和环路带宽)、跟踪算法(如匹配跟踪和边带跟踪)、噪声和干扰等多种因素。BOC、MBOC信号的测试结果验证了理论分析的正确性,并说明该分析方法兼容匹配和非匹配跟踪处理算法,能全面分析GNSS信号的码跟踪性能。 展开更多
关键词 GNSS 通用跟踪环路 码跟踪 匹配/非匹配处理
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基于ASPeCT的TMBOC信号码跟踪环路 被引量：5
10
作者 贺成艳 卢晓春 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2016年第3期548-554,共7页
二进制偏置载频调制(Binary offset carrier,BOC)调制相比传统的BPSK调制,可以实现频段共用、频谱分离和优越的抗干扰、抗多径等性能,但缺点是BOC信号相关峰存在多峰,接收机捕获时容易造成主峰错锁,从而影响导航定位性能。为解决多峰模... 二进制偏置载频调制(Binary offset carrier,BOC)调制相比传统的BPSK调制,可以实现频段共用、频谱分离和优越的抗干扰、抗多径等性能,但缺点是BOC信号相关峰存在多峰,接收机捕获时容易造成主峰错锁,从而影响导航定位性能。为解决多峰模糊问题,本文针对时分复合二进制偏置载频调制(Timemultiplexed BOC,TMBOC)信号特点,在分析传统相干鉴相器特点的基础上,提出了一种新的基于自相关旁瓣消除技术(Autocorrelation side-peak cancellation technique,ASPeCT)的TMBOC信号码跟踪环路设计方法。对该码跟踪环路的性能仿真分析和实测数据验证结果表明:相比传统非相干鉴相器,基于ASPeCT的码跟踪环路鉴相器,能够很好地解决稳定跟踪点模糊的问题。本文证明了ASPeCT技术在TMBOC软件接收机中的可用性和有效性,对BOC信号软件接收机的设计有很好的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 自相关旁瓣消除技术 时分复合二进制偏置载频调制 码跟踪 性能分析
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基于最小二乘法的改进卡尔曼滤波算法 被引量：5
11
作者 符强 陈孝倩 +2 位作者 孙希延 任风华 严素清 《桂林电子科技大学学报》 2019年第5期345-350,共6页
为了解决卡尔曼滤波处理伴有多径干扰的微弱卫星导航信号的码跟踪时,由于受噪声误差、系统误差、观测误差、设备误差等影响,导致由相干积分值组成的观测量误差较大的问题,基于最小二乘估计原理对相干积分值中的自相关函数因子进行修正,... 为了解决卡尔曼滤波处理伴有多径干扰的微弱卫星导航信号的码跟踪时,由于受噪声误差、系统误差、观测误差、设备误差等影响,导致由相干积分值组成的观测量误差较大的问题,基于最小二乘估计原理对相干积分值中的自相关函数因子进行修正,并重新构造一组无偏、均方误差和最小的修正观测值,作为卡尔曼滤波的观测量,提出一种最小二乘算法与卡尔曼滤波相结合的改进算法。另外,为解决卡尔曼滤波器发散的问题,在卡尔曼滤波器和环路滤波器之间加入了发散判断控制模块。仿真实验结果表明,与传统卡尔曼滤波相比,该改进算法显著提高了码相位跟踪性能,避免了前期误差被带进后续对目标参数的估计而降低环路跟踪性能的问题。 展开更多
关键词 卫星导航 码跟踪 最小二乘估计 卡尔曼滤波 多径
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基于最大似然多径估计的卫星导航信号码跟踪算法与实现 被引量：4
12
作者 朱笛 申功勋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1840-1844,共5页
卫星导航接收机需要精确的估计信号的扩频码相位并进行跟踪,估计的精度直接影响伪距的测量精度。卫星信号的多径传播使得传统的基于DLL的估计器存在较大误差,提出了一种抗多径的估计算法,它基于最大似然参数估计方法,并给出了该算法的... 卫星导航接收机需要精确的估计信号的扩频码相位并进行跟踪,估计的精度直接影响伪距的测量精度。卫星信号的多径传播使得传统的基于DLL的估计器存在较大误差,提出了一种抗多径的估计算法,它基于最大似然参数估计方法,并给出了该算法的推导过程,仿真的结果表明该算法比传统的DLL跟踪环在性能上有很大的改进。结合传统卫星导航接收机的实现结构,给出了一种整合了该算法的实现方案。 展开更多
关键词 卫星导航 码跟踪 最大似然估计 多径
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卫星定位接收机高精度伪码跟踪的设计与实现 被引量：3
13
作者 张大卫 胡修林 李晨 《电子技术应用》 北大核心 2009年第9期108-111,共4页
在卫星定位接收机中,伪码跟踪的精度直接影响定位精度。介绍了延迟锁相环及其数学模型。在对比分析等量采样和非等量采样条件下延迟锁相环跟踪精度的基础上,提出了采用非等量采样延迟锁相环的伪码跟踪数字实现方案。该方案复杂度低,易... 在卫星定位接收机中,伪码跟踪的精度直接影响定位精度。介绍了延迟锁相环及其数学模型。在对比分析等量采样和非等量采样条件下延迟锁相环跟踪精度的基础上,提出了采用非等量采样延迟锁相环的伪码跟踪数字实现方案。该方案复杂度低,易于实现。实验结果表明该方案对码速率为10.23 MHz的伪码跟踪精度可达1 ns,实现了伪码的精确同步。该设计已应用于卫星定位接收机的研制开发中。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 码跟踪 非等量采样 数字延迟锁相环
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一种归一化点积功率型伪码跟踪鉴相算法 被引量：3
14
作者 程兰 陈杰 甘明刚 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1427-1431,共5页
具有点积功率型鉴相算法的非相干伪码跟踪环克服了增益不平衡的影响,但没有线性范围,不具有相干码环的优点,且跟踪速度比传统的码跟踪环低.为了解决这些问题,作者提出了一种非相干的归一化点积功率型鉴相算法.该算法采用非相干码环结构... 具有点积功率型鉴相算法的非相干伪码跟踪环克服了增益不平衡的影响,但没有线性范围,不具有相干码环的优点,且跟踪速度比传统的码跟踪环低.为了解决这些问题,作者提出了一种非相干的归一化点积功率型鉴相算法.该算法采用非相干码环结构,而本质上是相干的,其既对载波的依赖程度不高又有较大的线性范围.仿真实验表明,采用新算法的码环具有较快的跟踪速度,在性能上优于已有的鉴相算法. 展开更多
关键词 码跟踪 增益不平衡 相干 非相干 鉴相算法
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基于TDOA/FDOA相位条纹的高精度GPS信号跟踪方法 被引量：2
15
作者 王芮 王兆瑞 +1 位作者 李建斌 金声震 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3186-3194,共9页
针对传统GPS接收机跟踪环路结构复杂,以及在低信噪比(SNR)、高动态条件下跟踪性能较差的问题,该文提出一种基于相位条纹斜率检测的跟踪新方法。通过采用到达时差(TDOA)的频域相位测量伪码时延,到达频差(FDOA)的时域相位测量载波多普勒... 针对传统GPS接收机跟踪环路结构复杂,以及在低信噪比(SNR)、高动态条件下跟踪性能较差的问题,该文提出一种基于相位条纹斜率检测的跟踪新方法。通过采用到达时差(TDOA)的频域相位测量伪码时延,到达频差(FDOA)的时域相位测量载波多普勒频偏。该方法降低了环路实现的复杂度,同时提高了跟踪精度。仿真结果验证了该方法的有效性和稳定性,在载噪比为32 dB-Hz时,相比传统方法,基于TDOA/FDOA相位条纹法的码相位测量精度提高了60%,载波多普勒测量精度提高了31%,且在高动态环境中也能实现精确跟踪,对改善GPS接收机跟踪性能具有研究意义。 展开更多
关键词 GPS 码跟踪 到达时间差 载波跟踪 到达频率差 相位条纹 HOUGH变换
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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接收机中的码分多址信号处理研究 被引量：2
17
作者 曹建林 谢长生 《电子工程师》 2006年第12期5-8,共4页
介绍了基于码分多址信号处理的GPS(全球定位系统)接收机的算法和电路设计。GPS接收机电路的信号处理任务主要是对数字化后的基带扩频信号进行载波跟踪、解调、解扩、码跟踪,从而得到符号数据。着重讨论了GPS接收机中信号处理部分的COSTA... 介绍了基于码分多址信号处理的GPS(全球定位系统)接收机的算法和电路设计。GPS接收机电路的信号处理任务主要是对数字化后的基带扩频信号进行载波跟踪、解调、解扩、码跟踪,从而得到符号数据。着重讨论了GPS接收机中信号处理部分的COSTAS、码跟踪、帧同步生成电路三大模块的功能任务、原理、算法及其相应的电路设计。通过这些研究工作,可以进一步设计出当前应用日益普遍的GPS接收机电路,该电路具有功能全面、通用性好、可靠性高等特点。 展开更多
关键词 GPS 接收机 码分多址 信号处理 COSTAS 码跟踪 帧同步
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GPS软件接收机码跟踪环的参数设计 被引量：3
18
作者 孙慧萍 张丽 +1 位作者 王利红 田秀桃 《山西大同大学学报（自然科学版）》 2018年第2期10-12,共3页
研究了GPS软件接收机码跟踪环的参数设计。首先,分析了GPS的码跟踪环软件实现;其次,给出了GPS码跟踪环的设计;最后,推导出了码跟踪环带宽和码跟踪环路频率更新时间的理论值范围,为以后的研究奠定了一定的基础。
关键词 GPS DLL环 码跟踪
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GPS信号空时处理后码跟踪误差的补偿方法 被引量：3
19
作者 相飞 廖桂生 曾操 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期15-19,共5页
全球卫星定位系统(global position system,GPS)接收机使用空时自适应处理能够增益信号并抑制干扰,但空时自适应处理结构影响GPS信号的定位精度。首先推导空时自适应处理后,GPS信号与参考信号的相关波形,分析了空时处理对码跟踪的影响... 全球卫星定位系统(global position system,GPS)接收机使用空时自适应处理能够增益信号并抑制干扰,但空时自适应处理结构影响GPS信号的定位精度。首先推导空时自适应处理后,GPS信号与参考信号的相关波形,分析了空时处理对码跟踪的影响。然后在码跟踪过程中改进本地参考信号以补偿相关波形的误差,减少空时自适应处理后的码跟踪精度损失。仿真和实测结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 全球卫星定位系统干扰抑制 空时自适应处理 码跟踪
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采样时钟抖动对GPS信号跟踪性能影响研究 被引量：2
20
作者 许诺 陈杰 +1 位作者 陈培 王云 《微计算机信息》 2009年第7期161-162,184,共3页
本文分析了晶振的漂移对GPS接收机的影响,从锁相环理论的角度,重点分析了采样时钟抖动对基带载波跟踪和伪码跟踪性能的影响,并给出一种环路分级降带宽的方法来消除这种影响。该方法在保证最终伪码跟踪精度的前提下,增加了跟踪环路对动... 本文分析了晶振的漂移对GPS接收机的影响,从锁相环理论的角度,重点分析了采样时钟抖动对基带载波跟踪和伪码跟踪性能的影响,并给出一种环路分级降带宽的方法来消除这种影响。该方法在保证最终伪码跟踪精度的前提下,增加了跟踪环路对动态应力的容忍范围,提高了GPS接收机跟踪环路的稳定性。 展开更多
关键词 采样时钟抖动 载波跟踪 码跟踪 动态应力
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