地基北斗偽衛(wèi)星捕獲算法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，愈來(lái)愈多行業(yè)需要更加精確的導(dǎo)航服務(wù)和管理，人們對(duì)精確定位的需求與日俱增，現(xiàn)在不少國(guó)家在爭(zhēng)相建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。我國(guó)獨(dú)自研發(fā)建立了的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在軍事和民用方面上有廣闊的應(yīng)用前景。而由衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展而來(lái)的偽衛(wèi)星技術(shù)也越來(lái)越受到重視，越來(lái)越多人開(kāi)始偽衛(wèi)星技術(shù)的相關(guān)研究。本文在深入研究傳統(tǒng)捕獲算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)地基北斗偽衛(wèi)星環(huán)境，提出了一種改進(jìn)的捕獲實(shí)現(xiàn)方法，并在 FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。主要工作內(nèi)容如下：
　　

2、介紹了北斗的基本信號(hào)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)特性，給出了相關(guān)的仿真。介紹了3種傳統(tǒng)捕獲算法的搜索策略，通過(guò)公式推導(dǎo)介紹了這3種傳統(tǒng)捕獲算法的原理，為后續(xù)捕獲算法提供了理論基礎(chǔ)。比較了3種算法的時(shí)間需求，分析優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單分析了各自資源的需求。最后分析了多徑效應(yīng)的影響。
　　根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，參考傳統(tǒng)算法的優(yōu)點(diǎn)提出了改進(jìn)的捕獲算法，改進(jìn)算法分為局部積分和相干積分兩部分。并且描述其具體實(shí)現(xiàn)原理和方法，體現(xiàn)改進(jìn)捕獲算法時(shí)序上的并行性。同時(shí)提出了針對(duì)北

3、斗偽衛(wèi)星場(chǎng)景的重捕獲方法。搭建了基于MATLAB的仿真平臺(tái)，并且利用軟件信號(hào)發(fā)生器將生成的信號(hào)作為測(cè)試向量給仿真平臺(tái)，對(duì)傳統(tǒng)的捕獲算法和改進(jìn)的捕獲算法進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證，并得出改進(jìn)后的捕獲算法能夠?qū)崿F(xiàn)快速捕獲要求的結(jié)論。
　　在架構(gòu)為ARM+FPGA的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用改進(jìn)捕獲算法的捕獲系統(tǒng)。首先討論了FPGA和ARM的參數(shù)通信方案，然后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了捕獲系統(tǒng)中各個(gè)部分的硬件結(jié)構(gòu)和模塊，完成了FPGA中通信交互、局部相關(guān)通道、相干積分