高动态弱信号环境下基于INS的GNSS捕获方法分析

为保证GNSS在挑战环境下的捕获性能,分析了高动态弱信号捕获存在的问题,提出了一种新的INS辅助并行码相位捕获方法,在频域利用INS辅助信息卫星星历/历书数据估计多普勒,缩小频率搜索范围,在码域利用码相位估计及并行码相位搜索的方法,减少码相位搜索时间,最后结合差分相干累积提高捕获灵敏度,实现高动态弱信号的快速捕获。仿真结果表明,该算法能显著提升高动态、弱信号环境下GNSS接收机的捕获性能。     

基于DSP的高动态接收机载波捕获跟踪技术

介绍了高动态GPS接收机的码捕获与载波跟踪的原理,设计了一种基于高速数字信号处理(DSP)技术的PLL FLL环混合全数字高动态载波跟踪技术方案,同时给出了一种在连续高动态下载波跟踪算法即基于交叠离散傅里叶变换的频率跟踪算法(ODAFC),并对此算法进行了仿真验证.仿真结果证明了该算法的正确性.     

高动态下GPS信号的捕获和跟踪技术研究

为检测高动态GPS信号,需要设计码环及载波环的捕获和跟踪数字系统。如何快速捕获信号,并进行精确跟踪,是问题的关键。针对高动态环境下GPS信号的捕获和跟踪问题,分析了高动态环境对GPS信号的影响,提出了FFT码快速捕获算法,以及二阶FLL与三阶PLL混合载波跟踪方案,并对码环和载波环的结构和参数的设计方法进行了说明。仿真结果和分析表明该方案能在高动态环境下实现信号的快速捕获,且能较好地满足接收机动态性能和跟踪精度的要求。     

INS辅助GPS载波跟踪环分析

高动态环境会造成较大的多普勒频移,这使得一般的GPS接收机在没有外界辅助的情况下难以可靠工作.为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和噪声抑制两方面的需要,GPS/INS紧耦合系统利用INS的信息辅助GPS接收机的载波跟踪回路.对紧耦合系统的关键技术--INS辅助GPS载波跟踪回路进行了系统分析,阐述了INS信息辅助G...     

高动态扩频信号的载波跟踪技术研究

针对高动态环境下扩频信号的载波捕获与跟踪问题，本文分析了多普勒频移对锁相环、锁频环以及环路滤波器设计的影响，以及高动态环境中载波快速捕获问题，在此基础上提出了一种数字复合软环的设计方法，计算机仿真结果表明这种数字复合软环能有效地解决载波快捕与精跟踪的问题．     

高动态微弱信标信号载波捕获跟踪的设计与实现

为了研究高动态低信噪比下信标信号的载波捕获跟踪问题,采用两级二阶锁频环(FLL)和一级三阶锁相环(PLL)技术方案。FLL采用基于周期图的鉴频方法,实现极低信噪比下信号载波的捕获。PLL中的三阶锁相环通过对环路压控振荡器(VCO)的输入控制信号进行监测,自适应地调整环路滤波器的带宽,以满足高动态下信号载波频率动态范围大的要求。在基于FPGA构建的信号处理板上验证了上述实现方案,并给出实验结果。     

高动态卫星信号跟踪技术研究

本文基于北斗卫星接收机应用领域不断扩大,使用环境越来越复杂,需求量越来越大,用户对北斗接收机的性能提出了更高的要求,北斗接收机技术面临新的机遇和挑战。针对高动态场景下接收机的动态适应性与跟踪精度之间的矛盾,本文研究了接收机跟踪环路的性能增强技术。     

高动态GPS接收机环路跟踪技术研究

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。     

高动态扩频信号的载波跟踪技术研究

针对高动态环境下扩频信号的载波捕获与跟踪问题,本文分析了多普勒频移对锁相环、锁频环以及环路滤波器设计的影响,以及高动态环境中载波快速捕获问题,在此基础上提出了一种数字复合软环的设计方法,计算机仿真结果表明这种数字复合软环能有效地解决载波快捕与精跟踪的问题.     

高动态GNSS导航接收机中扩展卡尔曼跟踪算法的研究

针对高动态GNSS导航接收机跟踪环节中动态性和噪声性能的问题,该文提出一种基于信号参数估计结构的扩展卡尔曼跟踪环。该文首先对高动态GNSS信号进行建模,使用扩展卡尔曼参数估计来实现载波跟踪,并用载波多普勒辅助码环,有效地提高了高动态导航接收机的跟踪性能。仿真结果表明,相比传统上的锁频环辅助锁相环,该文提出的环路具有更小的跟踪误差以及更好的噪声特性。     

GNSS接收机长码快速直捕技术研究与实现

针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机中的长码快速直捕算法,对基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的循环相关算法和多段匹配滤波器+FFT算法的原理和架构进行了详细分析,同时将阵列天线技术应用于GNSS接收机上,提高了低信噪比下的长码直捕性能。在同一个硬件平台上,2种算法都得到了很好的工程实现,并对试验数据进行了分析和比较。结果表明2种算法各有优缺点,在较低的信噪比和高动态的环境下均能快速有效地完成长码的直接捕获,对GNSS接收机的快速定位和导航具有一定的现实意义。     

Fast and Stable Subspace Tracking

We consider the problem of adaptive subspace tracking, when the rank of the subspace we seek to estimate is assumed to be known. Starting from the data projection method (DPM), which constitutes a simple and reliable means for adaptively estimating and tracking subspaces, we develop a fast and numerically robust implementation of DPM, which comes at a considerably lower computational cost. Most existing schemes track subspaces corresponding either to the largest or to the smallest singular values, while our DPM version can switch from one subspace type to the other with a simple change of sign of its single parameter. The proposed algorithm provides orthonormal vector estimates of the subspace basis that are numerically stable since they do not accumulate roundoff errors. In fact, our scheme constitutes the first numerically stable, low complexity, algorithm for tracking subspaces corresponding to the smallest singular values. Regarding convergence towards orthonormality our scheme exhibits the fastest speed among all other subspace tracking algorithms of similar complexity.     

一种GNSS高精度动态解算中改进的LAMBDA算法及应用

1 引言 单历元高精度的基线解算依赖于正确的模糊度值,模糊度固定是单历元动态基线解算的核心.获得厘米级的测量精度,就必须对载波相位的整周模糊度进行精确解算[1].改进的LAMBDA算法在常规LAMBDA算法基础上进一步去相关和缩小模糊度搜索空间,从而提高了模糊度解算效率,为工程应用提供理论基础.     

高动态GPS接收机跟踪环路设计与实现

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。     

GNSS快速捕获控制模块研究与设计实现

GNSS信号类型的增加以及技术要求的提升使GNSS基带处理部分各模块的控制逻辑设计更加复杂。对GNSS信号快速捕获技术的控制模块进行了研究和分析。对涉及捕获控制的启动策略优化、重捕以及P码直捕等关键路径进行综合分析,设计了一种基于数据链表的GNSS快速捕获控制单元。通过对捕获模块的接口封装和任务排序,有效地缩短了因捕获策略切换造成的时间延迟,实时地控制捕获模块完成指定任务。     

基于Wigner-Ville分布的高动态频率跟踪算法

高动态环境存在较大的多普勒频移,这使得普通的GPS接收机在没有惯导辅助的情况下很难可靠工作。为了同时满足高动态GPS接收机动态性能和跟踪误差两方面的要求,文中根据时频分析的理论,提出了一种基于Wigner-Ville分布的高动态频率跟踪算法。在分析高动态载波相位模型和Wigner-Ville分布理论的基础上,给出算法的实现方法。仿真结果表明：该算法可在低信噪比下跟踪高动态GPS信号。     

一种快速稳定的对比度跟踪方法

基于峰值的对比度跟踪方法是军事应用中最常用的目标跟踪方法之一.在分析了该传统方法的不足之后,提出了新的快速稳定的对比度跟踪方法.本文方法利用积分图像大幅减少重复计算,从而加快了寻找峰值的速度;同时,本文方法记录了具有相同最大值或最小值的所有子窗口位置信息,利用这些信息求得目标的当前位置.实验结果表明,与传统方法相比,本文方法的跟踪结果更稳定,计算速度更快.     

一种高动态短突发信号伪码快速捕获方法

根据实际的应用背景,针对高动态的突发短帧信号的特性,研究其信号快速捕获问题,提出了一种适应高动态环境,捕获时间短的捕获方法。该方法采用一种频率分割的方案,将大的多普勒频偏分割为若干小频率段,每个频率段并行处理,采用等待式的数字相关处理办法,各自完成相关积累和视频积累,并经过自适应门限判决,输出同步信号检测脉冲,完成伪码的快速捕获。