1.软件版本
matlab2022a
2.运行方法
使用matlab2022a或者高版本仿真,运行文件夹中的tops.m或者main.m。运行时注意matlab左侧的当前文件夹窗口必须是当前工程所在路径。具体操作观看提供的程序操作视频跟着操作。
3.部分仿真截图
编辑
编辑
编辑
编辑
编辑
编辑
编辑
编辑
4.内容简介
全球定位系统(gps)是一种全天候、全球覆盖、高精度、自动化的卫星导航定位系统,该系统向有适当接收设备的全球范围用户提供精确、连续的三维位置和速度信息。gps自投入运行以来,已经发展成为一个涵盖各领域的服务系统。
编辑
卫星信号的捕获算法是卫星定位接收机的关键,传统的捕获算法通常采用基于fft的相干积分和非相干积分相结合的方法,例如在使用gps信号进行定位和导航前首先需要对卫星信号进行捕获,gps卫星信号的传统捕获算法一般为频域并行捕获算法,频域并行捕获算法的原理框图如图3所示,频域并行捕获算法是一种基于fft的捕获算法,搜索覆盖全部搜索频点和全部伪码序列,对于正常功率的gps信号,通常只需要处理lms的导航数据,就能够完成gps信号的捕获,但是对于gps弱信号而言,通常处理lms的导航数据所获得的判决量并不可靠,难以实现捕获,此时就需要通过增加捕获算法所用的数据长度,采用相关积分和非相关积分相结合的方法,来提高捕获灵敏度,但同时导致fft相关运算的计算量将成倍增长,从而造成捕获速度降低。
为了跟踪和解码GPS信号,首先要捕获到GPS信号。将捕获到的GPS信号的必要参数立刻传递给跟踪过程,再通过跟踪过程便可得到卫星的导航电文。GPS卫星处于高速运动中,因此,其频率会产生多普勒频移。载波频率与C/A码的多普勒频移将在下面详细讲述。
GPS卫星发送的信号一般由3个分量组成:载波、伪码和导航电文,其中伪码和导航电文采用BPSK技术去调制载波。
为了跟踪和解码GPS信号,首先要捕获到GPS信号。将捕获到的GPS信号的数据传递给跟踪过程,再通过跟踪过程便可得到卫星的导航电文。传统的GPS捕获方法有:串行搜索捕获、滑动相关法、循环相关法、PMF算法。
GPS卫星信号是发生在两个L波段频率的载波信号L1和L2,两个载波频率分别是L1的主频率fL1和L2的次频率fL2。在L波段进行调制可以避免拥挤,因为L波段的频率占据使用比率和其他波段相比要低一些,有助于全球性观测;L波段上更容易进行扩频(将低比特率的电文转换成高比特率的组合码,有利于卫星信号的保密性),发送宽带信号;L波段大气偏差和电离偏差小,接收设备可以更简单、更经济地接收和测量。每一颗卫星均有唯一的扩频码或伪随机序列,由此调制出载波频率。