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高动态GPS接收机跟踪算法及其FPGA设计

资料介绍
随着GPS(全球定位系统)技术广泛应用,人们对GPS接收机的性能要求越来
越高。在高动态环境下提供高精度和可靠的导航定位服务是我国经济和国防建设
的迫切要求。载波跟踪是GPS接收机的一项关键技术,它直接关系到高动态GPS
接收机的性能优劣。
本文在分析GPS系统原理的基础上,重点研究并设计了高动态条件下的GPS
接收机的载波跟踪方案。论文的主要研究成果为:
1.研究了多种经典的载波跟踪环路。介绍了目前较常见的基于FLL/PLL切
换的高动态载波跟踪方案,并在此基础上提出了一种适用于高动态环境下
的FLL+PLL联合载波跟踪方案。该方案中FLL和PLL同时不间断地工作,
闭环反馈相互独立,这样做既充分利用了FLL的动态范围大和PLL跟踪
精度高的优点,又增强了系统的稳定性和可实现性;
2.研究了环路滤波器对跟踪环路的影响。提出了将Fuzzy逻辑控制器(FLC)
引入到FLL+PLL联合载波跟踪方案中,设计了基于FLC的载波跟踪方案
--FLC FLL+PLL。Fuzzy逻辑控制器能够根据环境的变化动态调整环路带
宽,在一定程度上缓解了动态应力和抗噪声性能之间的矛盾;
3.设计了GPS接收机FLCFLL+PLL载波跟踪方案的硬件实现方案。完成
了其核心模块的FPGA设计和功能仿真。
西安电子科技大学

硕士学位论文

高动态GPS接收机跟踪算法研究及其FPGA设计

姓名:陈超

申请学位级别:硕士

专业:通信与信息系统

指导教师:田红心

20090101
摘要

随着GPS(全球定位系统)技术广泛应用,人们对GPS接收机的性能要求越来
越高。在高动态环境下提供高精度和可靠的导航定位服务是我国经济和国防建设

的迫切要求。载波跟踪是GPS接收机的一项关键技术,它直接关系到高动态GPS

接收机的性能优劣。
本文在分析GPS系统原理的基础上,重点研究并设计了高动态条件下的GPS
接收机的载波跟踪方案。论文的主要研究成果为:

1.研究了多种经典的载波跟踪环路。介绍了目前较常见的基于FLL/PLL切

换的高动态载波跟踪方案,并在此基础上提出了一种适用于高动态环境下
的FLL+PLL联合载波跟踪方案。该方案中FLL和PLL同时不间断地工作,
闭环反馈相互独立,这样做既充分利用了FLL的动态范围大和PLL跟踪

精度高的优点,又增强了系统的稳定性和可实现性;

2.研究了环路滤波器对跟踪环路的影响。提出了将Fuzzy逻辑控制器(FLC)
引入到FLL+PLL联合载波跟踪方案中,设计了基于FLC的载波跟踪方案
--FLC FLL+PLL。Fuzzy逻辑控制器能够根据环境的变化动态调整环路带

宽,在一定程度上缓解了动态应力和抗噪声性能之间的矛盾;

3.设计了G……
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