GPS信号模拟技术及软件接收机的研究.pdf

1、全球定位系统（GPS）是国际上新一代卫星导航定位系统，被广泛应用于军用和民用领域，包括车船导航、大地测量、空间飞行器的精密定轨等。 随着我国现代化的发展，工业生产和军事应用对接收机定位性能提出了更高的要求。目前硬件接收机难以满足需求，软件接收机由于其信号处理功能的模块化和灵活性等优点，可方便地提高定位精度及兼容性。而GPS信号是用于验证软件接收机性能的数据源。其在信号传输过程中会受到传输、延时、多径干扰等多方面的影响。应用硬件模

2、拟需要投入大量的研发力量和时间。采用软件模拟GPS卫星信号则可利用软件开发的高效、低投入的优势。真实信号的采集则是另外一种获取GPS信号的方法，可采集各种情况下GPS卫星中频数字信号，以应用于后续实时软件接收机的研究。 本文做出的主要工作如下： 1. 详细分析GPS信号下行通信链路，可以从信噪比或载噪比的角度来模拟真实GPS信号在传输过程中的变化，给出了具体的软件生成方法。生成的多卫星模拟GPS信号具有信噪比和多普勒频移

3、均可调的特性。 2. 在分析数字相关处理芯片GP2021内部架构的基础上，设计出软件接收机。同时给出通道内状态机结构，编写了大量实现代码，能够正确完成信号的捕获、跟踪、导航电文解调等基带信号处理。 3.提出一种采集GPS信号的方法，设计出GPS信号采集系统，由天线、射频前端、位-串转换模块、数据采集模块等部分组成。其数据存储格式与上述软件接收机相兼容，可为实时软件接收机的研究提供真实信号。 本文所研究的模拟GPS