北斗_GPS伪卫星定位系统中信号跟踪算法研究.pdf

：“北斗_GPS伪卫星定位系统中信号跟踪算法研究” ：该文档主要探讨了在北斗和GPS伪卫星定位系统中如何解决信号跟踪不稳定的问题，提出了一个基于模块复用思想的一体化捕获跟踪方案。通过分析伪卫星信号的生成原理和捕获跟踪算法，设计了一种结合传统滑动捕获算法、Early-Late码跟踪算法以及Costas PLL载波跟踪环路的跟踪策略。在FPGA硬件平台上进行了验证，并对比分析了在存在多普勒频偏和无频偏情况下的系统性能。 【知识点详解】： 1. **北斗/GPS伪卫星定位系统**：这是一种混合定位系统，主要应用于卫星信号被遮挡或信号弱的区域，可以作为北斗和GPS卫星定位系统的补充，提高定位精度和可靠性。 2. **信号跟踪算法**：在定位系统中，信号跟踪算法是关键部分，用于在接收到的信号中保持对卫星信号的精确锁定，以确保连续稳定的信号接收。 3. **伪卫星信号**：在本研究中，伪卫星是指模拟真实卫星信号的地面设备，用于增强或补充实际卫星信号，尤其是在信号遮挡严重的地方。 4. **捕获跟踪一体化方案**：该方案采用模块复用思想，将信号捕获和跟踪功能集成在一起，旨在提高跟踪稳定性。 5. **滑动捕获算法**：传统的滑动捕获算法用于快速找到信号的初始相位，以便进行后续的跟踪操作。 6. **Early-Late码跟踪算法**：这是一种常用的码相位跟踪算法，通过比较早门和晚门的信号来调整本地码相位，以保持与接收到的信号同步。 7. **Costas PLL载波跟踪环路**：在信号解调过程中，Costas环路用于跟踪载波相位，以消除由于多径传播和载体抖动导致的相位噪声，确保解调的准确性。 8. **FPGA硬件平台验证**：使用Field-Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）硬件平台，可以快速实现并验证算法的实时性能。 9. **多普勒频偏处理**：多普勒频偏是由于运动引起的信号频率变化，仿真结果显示，所提方案即使在存在多普勒频偏的情况下也能有效地进行信号跟踪。 10. **性能对比分析**：通过对比有无频偏条件下的跟踪性能，证明了该算法在复杂环境下的适应性和稳定性。 该研究着重于优化北斗/GPS伪卫星定位系统的信号跟踪性能，通过创新的捕获跟踪算法设计，提高了系统的鲁棒性和定位精度，这对于提升在复杂环境下的定位服务具有重要意义。