基于DSP的GPS软件接收机关键技术研究与实现

基于GP2015射频前端芯片和TMS32005713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.     

软件GPS接收机的研究

针对软件无线电能够有效节省硬件资源,使系统更新更加方便、灵活的优点,提出了一种软件GPS接收机实现方案.并且在MATLAB的Simulink中生成了GPS信号源,对此信号进行了解扩、解调的仿真.     

面向嵌入式应用领域的GPS接收机设计

本文基于GPS接收机射频前端和基带相关器模块,设计了面向嵌入式应用的GPS接收机软件.为了适应于高动态或其他恶劣条件,设计了双模态的载波跟踪环路：一种是适用于高动态的FLL辅助的PLL;另一种是适用于低动态的PLL.可以根据锁定卫星信号的情况来进行模态之间切换.在静态条件下和动态车载条件下实验验证了所实现的嵌入式GPS接收机.实验结果表明：在静态条件下,位置精度优于5 m（标准差）,速度精度优于0.1 m/s（标准差）;在车载实验中,商用GPS接收机和研制的基于嵌入式应用的GPS接收机精度大体相当.     

基于软件无线电的RFID解调方法研究

提出了一种基于软件无线电的RFID解调方法。该方法采用非相干解调技术实现了RFID调制信号的解调。与相干解调技术相比,该方法具有原理简单,在解调过程中无需恢复载波等优点。仿真结果表明,该方法对2ASK和2FSK信号达到很好的解调效果。     

无人机导航抗干扰接收机射频前端设计

针对现有的工业无人机导航接收机基本不具备抗干扰性能，无人机卫星导航信号易受干扰。研究在电磁干扰环境相对恶略情况下，依然能够捕获导航信号，能正常精确定位的抗干扰导航接收机，并可应用于无人设备，已经成为无人机卫星导航定位技术发展面临的重大课题。为此设计了一款小型化导航抗干扰接收机射频前端，最后对射频电路前端进行了测试，并给出测试结果，验证系统的可行性。     

GNSS载波环中环路增益的自适应调节研究

传统的GNSS(global navigation satellite system)软件接收机中,载波环路的环路增益是固定的,无法兼顾信号变化时的快速锁定和信号跟踪时的稳定输出2种不同需求。提出了一种基于自适应增益控制方法的载波环路设计方案,建立了一套环路增益控制模型,并给出了相应的数学定义。通过仿真分析,该方案能够有效地提升载波环路的暂态响应特性。最后通过软件接收机平台的实际验证,证明该方法能够在信号频率误差较大时实现快速锁定,当信号跟踪上后又能够提高输出信号的稳定性,从而在接收机的动态性能和噪声性能之间实现了较好的平衡。     

基于车载导航与授时系统信号接收机的软件化研究

分析了车载GPS发展所面临的三大问题及设备的优势,提出了一种基于车载导航和授时系统的软件接收机并与传统接收机作了对比,论述了GPS软件化的关键技术并进行了仿真.     

基于超紧耦合GPS/INS的远程火箭弹组合导航方法(英文)

精确导航对远程火箭弹的精准打击具有至关重要的作用。为了获得稳定、高效的导航效果,提出了一种基于GPS/INS超紧耦合的组合导航方法。首先,利用INS短时输出精度高的优势,辅助GPS的信号捕获,然后再将GPS的输出信息同INS的输出信息进行联邦滤波融合。同时,在滤波算法上使用了容积滤波算法,并进行了强跟踪改进,且对联邦滤波的因子分配方法进行了基于矢量分配原理的改进。最后进行了组合导航的仿真。结果表明,基于本文方法的导航精度高于普通紧组合方法的导航精度,这为远程火箭弹的精确导航提供了参考。     

基于GNSS模拟器的加速度辅助跟踪实验验证

具有外部辅助信息的接收机跟踪环路可以提高接收机的动态范围、跟踪灵敏度与抗干扰性能,但由于目前开展实际高动态实验非常困难,故不方便对辅助效果进行实际信号的测试。介绍了一种基于GNSS信号模拟器高动态场景采集的卫星信号与辅助信息,在软件接收机中进行捕获与跟踪处理的测试方法,其中辅助信息为用户-卫星视线速度和加速度。实验过程中采用一种根据捕获多普勒频率进行时间对齐的方法,将卫星信号和采集时间存在延迟的辅助信息进行粗略对齐。在介绍传统的速度辅助方法和一种新的加速度辅助方法基础上,分析辅助信息时间延迟对辅助结果的影响,最后基于上述数据分别测试并对比无辅助、速度辅助和加速度辅助的跟踪环路性能。结果表明,由于经粗略对齐后的辅助信息相比卫星数据仍存在约1.3 s的时间延迟,导致速度信息无法辅助高动态卫星信号跟踪,而采用加速度辅助方式可将30 Hz带宽环路的跟踪误差从0.031周减小到0.020周,最小跟踪带宽从22 Hz降低至10 Hz;加速度辅助的20 Hz带宽环路跟踪误差为0.029周。因此,加速度辅助方式可减弱辅助信息时间延迟对高动态信号辅助跟踪效果的影响,对于高动态接收机的工程实现有实际意义。     

基于GPS的水陆两栖机器人导航系统的研究

将GPS技术用于水陆两栖机器人自主运动控制，设计了一种基于嵌入式操作系统、用于水陆两栖机器人导航的GPS系统。首先构建了GPS硬件系统，然后研究了基于ARM（anvanced RISC machineS）的GPS接收机的数据提取及处理的软件实现方法；在此基础上，采用高斯投影算法，将WGS-84转换至平面坐标，实现了对两栖机器人运动轨迹的连续监控。