GPS新信号软件接收机设计与性能测试

admin · 发表于 2022-9-23 11:17:11

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雅宝题库解析：
随着GPS现代化的步伐在不断进行中，关于GPS新信号的研究也渐渐成为热点。软件接收机以其特殊的优越性，已逐渐成为研究GPS新信号的一种有效工具，因此开发GPS新信号软件接收机具有十分重要的意义。本文主要讨论了L2C和L1C信号软件接收机的设计与实现，电离层闪烁的仿真以及软件接收机对电离层闪烁的监测。首先，在L2C信号软件接收机捕获模块的设计中，分别采用了预相关滤波算法和平均分组法来加快信号的捕获速度，测试结果表明在加快捕获速度方面，平均分组法的性能明显优于预相关滤波算法。在载波环设计中，应用了传统三阶锁相环和基于卡尔曼滤波器锁相环，实验结果表明两种环路各有各的优势。在L1C信号软件接收机捕获模块中，采用了ASPeCT算法来消除接收机误捕到边锋的情况。在码环设计中，应用了双码鉴别器算法来对扩频码和副载波进行分别跟踪。捕获结果表明ASPeCT方法可有效消除边锋的影响，而跟踪结果表明双码鉴别器算法有效地避免了误锁的情况并且保留了TMBOC信号的抗多径性能。接着，依据相应的模型对电离层闪烁进行仿真，并将闪烁数据添加到模拟的卫星信号中。通过软件接收机对电离层闪烁进行监测。测试结果表明软件接收机可以有效地监测指数和信号强度谱，而相位误差谱的监测会受到接收机参数的影响。同样L2C软件接收机在载噪比为25dB-Hz和较大电离层闪烁的情况下，仍能稳定地跟踪信号。最后，对所设计的软件接收机进行定位测试，结果表明接收机都能准确定位。比较L1C/A信号，L2C信号和L1C信号的定位结果，分析伪距误差和定位误差。本论文的研究成果可以为我国导航卫星信号研究人员提供了良好的信号测试和算法验证平台，有助于导航系统接收机的开发以及新的卫星导航信号的设计。

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