GPS接收機(jī)導(dǎo)航電文解調(diào)算法實(shí)現(xiàn)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。如在文中涉及抄襲或剽竊行為，本人愿承擔(dān)由此而造成的一切后果及責(zé)任。本人簽名 導(dǎo)師簽名 年 月 日*大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書姓名學(xué)號畢業(yè)屆別專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 gps接收機(jī)導(dǎo)航電文解調(diào)算法實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師學(xué) 歷職 稱1、要求（作為評分標(biāo)準(zhǔn)）：（1）基本要求：1）、掌握gps工作原理及matlab工具的使用；2）、熟悉icd-

2、gps-200，掌握導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)； 3）、掌握偽距的測量原理；4）、用matlab完成導(dǎo)航電文位同步算法的仿真與實(shí)現(xiàn)；5）、在位同步的基礎(chǔ)上，用matlab仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文幀同步算法；6）、用 matlab仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文的解調(diào)；（2）創(chuàng)新性要求：在課題進(jìn)展順利和時(shí)間允許的情況下, 1）在完成導(dǎo)航電文的解調(diào)的基礎(chǔ)上，完成原始觀測量的提取，并實(shí)現(xiàn)偽距的計(jì)算；2、進(jìn)度安排：學(xué)習(xí)并掌握gps接收機(jī)的工作原理及matlab工具的運(yùn)用；熟悉icd-gps-200，掌握導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握偽距的測量原理；用matlab完成導(dǎo)航電文位同步算法的仿真與實(shí)現(xiàn)；在位同步的基礎(chǔ)上，用matlab仿真實(shí)

3、現(xiàn)導(dǎo)航電文的同步算法；仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文的解調(diào)；提取相應(yīng)時(shí)間信息并結(jié)合提取的原始觀測量值實(shí)現(xiàn)偽距的計(jì)算；完成論文的撰寫； 指導(dǎo)教師簽字： 年月日 教研室意見：符合要求 教研室主任簽字： 日題目發(fā)出日期設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間附注： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書課題名稱gps接收機(jī)導(dǎo)航電文解調(diào)算法實(shí)現(xiàn)課題來源 橫向課題課題類型bx導(dǎo) 師學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)一、開題報(bào)告內(nèi)容： 1、文獻(xiàn)綜述1.1 gps系統(tǒng)及gps軟件接收機(jī)1.1.1 gps系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（global posit4ing system gps）是美國從本世紀(jì) 70 年代開始研制，以全天候、高精度、自動化、高效率等顯著特點(diǎn)及

4、其獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測量等多方面強(qiáng)大功能，已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域，使 gps 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè) it經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)。 gps 系統(tǒng)包括三大部分：空間部分gps 衛(wèi)星星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分gps 信號接收機(jī)。 gps 衛(wèi)星星座 由21顆工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星組成 gps 衛(wèi)星星座，記作（21+3）gps星座。24 顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，軌道傾角為 55 度，各個(gè)軌道平面之間相距 60 度，即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差 60 度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90 度，同一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平

5、面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。 地面監(jiān)控系統(tǒng)gps 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)測站主要的任務(wù)就是所有g(shù)ps衛(wèi)星的星歷且保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)gps時(shí)間系統(tǒng)。 gps 信號接收機(jī)能夠捕獲一定衛(wèi)星高度的待測衛(wèi)星信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的信號，對所收到的gps信號進(jìn)行變換、放大和處理，以便測量出gps信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出gps衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測站的三維位置。1.1.2 gps軟件接收機(jī)gps系統(tǒng)用戶部分的核心是gps軟件接收機(jī)。軟件接收機(jī)主要由兩部分組成：信號采集硬件電路和數(shù)據(jù)處理軟件。硬件細(xì)分為天線，射頻電路模塊，降頻模塊，串并轉(zhuǎn)

6、換模塊，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理軟件主要由基帶信號處理和導(dǎo)航解算兩部分組成，其中基帶信號處理部分主要包括對gps衛(wèi)星信號的二維搜索、捕獲、跟蹤、偽距計(jì)算、導(dǎo)航數(shù)據(jù)解碼等工作。導(dǎo)航解算部分主要包括根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的星歷參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行各可視衛(wèi)星位置計(jì)算；根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中各誤差參數(shù)進(jìn)行星鐘誤差、相對論效應(yīng)誤差、地球自轉(zhuǎn)影響、信號傳輸誤差(主要包括電離層實(shí)時(shí)傳輸誤差及對流層實(shí)時(shí)傳輸誤差)等各種實(shí)時(shí)誤差的計(jì)算，并將其從偽距中消除；根據(jù)上述結(jié)果進(jìn)行接收機(jī)pvt（位置、速度、時(shí)間）的解算；對各精度因子(dop)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和監(jiān)測以確定定位解的精度。圖1 軟件接收機(jī)系統(tǒng)框圖1.2 matlab工具簡單介紹matlab

7、軟件是由美國mathworks公司推出的用于數(shù)值計(jì)算和圖形處理的科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境。matlab是英文mat3ix laboratory(短陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫。matlab軟件集中了日常數(shù)學(xué)處理中的各種功能，包括高效的數(shù)值計(jì)算、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形生成等功能。在matlab環(huán)境下，用戶可以集成地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項(xiàng)操作。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 國外gps導(dǎo)航的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢衛(wèi)星導(dǎo)航，是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，并以導(dǎo)航衛(wèi)星作為動態(tài)己知的點(diǎn)，實(shí)時(shí)的測定運(yùn)動載體的在航位置和速度，進(jìn)而完成導(dǎo)航。1958年美國就開始了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研究，它也開創(chuàng)了

8、衛(wèi)星應(yīng)用的新領(lǐng)域。1963年，第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)入軌道，標(biāo)志著人造衛(wèi)星導(dǎo)航正式登上歷史舞臺。1994年3月，第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一一“gps衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)”的全面建成，不僅導(dǎo)致了無線電導(dǎo)航的一場變革，而且為大地測量學(xué)、地球動力學(xué)、地球物理學(xué)、天體力學(xué)、載人航天學(xué)、全球海洋學(xué)和全球氣象學(xué)提供了一種高精度和全天候的測量新技術(shù)。今天，衛(wèi)星導(dǎo)航己經(jīng)成為名副其實(shí)的跨專業(yè)、跨行業(yè)、廣用途、高效益的綜合性高新技術(shù)。目前應(yīng)用中的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是美國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(gps)以及俄羅斯的（glonass）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、中國的北斗一l衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。正在建設(shè)開發(fā)中的有歐盟的伽利略(galllco)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，印

9、度的印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (irnss)，日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(qzss)。我國也在積極推進(jìn)北斗二代(bd-2)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)工作。在未來的20到30年內(nèi)，衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的主要趨勢是:(1)發(fā)展全球、全天候、高精度、連續(xù)、實(shí)時(shí)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);(2)發(fā)展由多種導(dǎo)航設(shè)備組合到一起的組合導(dǎo)航系統(tǒng);(3)發(fā)展集通信、導(dǎo)航、指揮等功能于一體的綜合導(dǎo)航系統(tǒng);(4)發(fā)展時(shí)間基準(zhǔn)波束掃描微波著陸以及利用gps等進(jìn)行精密著陸的開發(fā)。導(dǎo)航設(shè)備實(shí)現(xiàn)小型化、微型化、數(shù)字化和自動化，進(jìn)而無人值守?？偟膩碚f，以衛(wèi)星導(dǎo)航為基準(zhǔn)的相對單一的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)將是人類在和平時(shí)期的發(fā)展主流。1.3.2 國內(nèi)gps導(dǎo)航的研究現(xiàn)狀

10、我國衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研究起始于60年代末的691計(jì)劃，70年代后期以來，國內(nèi)開展了適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)研究，先后提出了單星、雙星、三星和3-5星的區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)方案，以及多星的全球系統(tǒng)設(shè)想，并考慮到了導(dǎo)航定位與通信等綜合運(yùn)用問題。2000年10月31日和12月21日我國相繼成功發(fā)射了第一顆和第二顆導(dǎo)航定位試驗(yàn)衛(wèi)星，自行建立了第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”(也稱雙星系統(tǒng))。這個(gè)系統(tǒng)建成后，主要為公路交通、鐵路運(yùn)輸、海上作業(yè)等領(lǐng)域提供導(dǎo)航服務(wù)，對我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)將起到積極推動作用?！氨倍贰庇蓛蓚€(gè)經(jīng)度上相距600的地球靜止衛(wèi)星 (geo)對用戶雙向測距，由一個(gè)配有電子高程圖的地面中心站

11、定位，另有幾十個(gè)分布全國的參考標(biāo)校站和大量用戶機(jī)。1.4 論文關(guān)鍵部分介紹1.4.1 gps信號的解調(diào)在對信號完成捕獲以后，得到的載波頻率和c/a碼相位只是對gps信號的粗略估計(jì)。跟蹤部分的主要目的就是得到更精確的載波頻率和c/a碼相位，保持對信號的跟蹤和解調(diào)出特定衛(wèi)星的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。圖2 解調(diào)原理框圖 圖中給出了從輸入信號中解調(diào)出導(dǎo)航信息的基本原理。首先，輸入信號和一個(gè)載波信號相乘，相乘后可以消除輸入信號中的載波。然后將消除載波后的信號和c/a碼相乘，相乘后輸出導(dǎo)航信息。由以上過程可以看出，跟蹤模塊必須產(chǎn)生載波信號和c/a碼信號來完成準(zhǔn)確的跟蹤和衛(wèi)星信號的解調(diào)。1.4.2 同步和導(dǎo)航電文的提取對

12、接收到的gps信號進(jìn)行捕獲和跟蹤等處理后，得到導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息、碼相位和多普勒頻率等觀測量。對解調(diào)出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步的同步和奇偶校驗(yàn)處理，可以提取出gps定位需要的導(dǎo)航電文。在衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航電文中包含衛(wèi)星軌道攝動參數(shù)、時(shí)間參數(shù)和開普勒參數(shù)等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出衛(wèi)星的瞬時(shí)位置和gps接收機(jī)與衛(wèi)星之間的偽距，進(jìn)而計(jì)算出gps接收機(jī)的位置。圖3 gps導(dǎo)航定位過程位同步：因?yàn)閺母櫗h(huán)輸出的信號是 1000bps的導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息，所以在對導(dǎo)航數(shù)據(jù)解碼前，要將 1000bps的導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際的50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)，也是就要將20個(gè)連續(xù)的值用1個(gè)值來代替，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程即為位同步。進(jìn)行位同

13、步，首先要找到導(dǎo)航信息序列中數(shù)據(jù)位跳變的時(shí)刻，然后再將1000bps的導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為50bps的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。在 gps軟件接收機(jī)采用“直方圖”算法來實(shí)現(xiàn)，獲取不同衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的同步位信息，并將1000bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為實(shí)際的50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)。子幀同步和奇偶校驗(yàn)：在實(shí)現(xiàn)位同步以后，可以得到同步位信息和50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)。要提取導(dǎo)航數(shù)據(jù)中所包含的導(dǎo)航電文信息，首先要找到導(dǎo)航數(shù)據(jù)中各個(gè)子幀在50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的相對位置，所以要對所獲得的50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行子幀同步。然后在子幀同步完成以后，要對導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。經(jīng)過上述兩個(gè)過程后，就可以對gps導(dǎo)航電文中導(dǎo)航信息提取了。 提取導(dǎo)航電

14、文信息：奇偶校驗(yàn)通過后，就可以按照導(dǎo)航電文的編碼格式得到電文中提供的參數(shù)了。例如導(dǎo)航電文第一數(shù)據(jù)塊中的電離層時(shí)延改正參數(shù)位于子幀1的第197位開始的8個(gè)數(shù)據(jù)位中，將這8個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)，然后乘以縮放因子2-3，即可得到導(dǎo)航電文中真實(shí)的電離層時(shí)延改正參數(shù)信息。提取出的導(dǎo)航電文信息還包括軌道攝動參數(shù)、時(shí)間參數(shù)、開普勒參數(shù)等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出衛(wèi)星的位置、接收機(jī)和衛(wèi)星之間的偽距，進(jìn)而計(jì)算出接收機(jī)的位置。1.4.3 偽距的計(jì)算gps是基于時(shí)間測距原理來定位的，需要測量信號傳播時(shí)間，即從位置己知的衛(wèi)星發(fā)射時(shí)刻的信號到達(dá)用戶接受機(jī)經(jīng)歷的時(shí)間，然后乘以光速得到衛(wèi)星和接收機(jī)的距離。接收機(jī)測

15、量的距離中包含了衛(wèi)星時(shí)鐘接收機(jī)時(shí)鐘不同步，傳播過程中由于電離層、對流層的影響而帶來的誤差，所以不同于真實(shí)距離，故稱之為偽距.gps系統(tǒng)涉及到的時(shí)間有鐘面時(shí)和gps系統(tǒng)時(shí),其中鐘面時(shí)包括衛(wèi)星鐘面時(shí)和接收機(jī)鐘面時(shí)設(shè)衛(wèi)星發(fā)送gps信號的衛(wèi)星鐘面時(shí)為t1、gps系統(tǒng)時(shí)為t2;接收機(jī)接收到該信號的接收機(jī)鐘面為t3、gps系統(tǒng)時(shí)為t3。則衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差分別為:t1= t1-t2,t3= t3-t3 (1)信號傳播時(shí)間、衛(wèi)星至接收機(jī)的距離分別為:= t3-t2,r = c(t3-t2) (2)其中c為真空中的光速。實(shí)際上只能測得gps信號發(fā)射時(shí)刻的衛(wèi)星鐘面時(shí)t1和接收該信號的接收機(jī)鐘面時(shí),所得觀測量為

16、:=t3-t1 (3)基于(1)(3)式,考慮電離層延遲、對流層延遲及多徑延遲等誤差,有:=t3-t3-(t2+t1)+t4+t6+t5 (4)pr=c=c(t3-t2)+ct3-ct1+ct4+ct6+ct5=r+ct3-ct1+ct4+ct6+ct5 (5)其中pr是含誤差的距離(衛(wèi)星與接收機(jī))觀測量值,簡稱偽距;t1是衛(wèi)星鐘鐘差,其修正參數(shù)由衛(wèi)星發(fā)播的導(dǎo)航電文提供給用戶;t3是接收機(jī)鐘差,通過定位解算算法求得;t4是gps信號的電離層傳播延遲,通過導(dǎo)航電文提供的電離層模型的參數(shù)修正;t6是對流層傳播延遲,這部分誤差可修正其中的98%;t5是多徑效應(yīng)引起的誤差,其與接收機(jī)所處環(huán)境有關(guān),應(yīng)另

17、作專題研究。綜上所述,式(5)中只有接收機(jī)的三維位置和t3為未知數(shù),因此,求解接收機(jī)的位置需要至少4顆以上的衛(wèi)星。1.5 立項(xiàng)可行性和必要性1.5.1 可行性分析本課題主要是研究gps接收機(jī)中軟件處理單元的解調(diào)環(huán)節(jié)，當(dāng)跟蹤環(huán)節(jié)能夠穩(wěn)定的跟蹤衛(wèi)星信號的時(shí)候，跟蹤環(huán)節(jié)的i路輸出的數(shù)據(jù)比特組成的信號，我們將要從中提取出正確的導(dǎo)航電文并進(jìn)行相應(yīng)的解調(diào)和完成偽距的測量。從以下的方面可以分析出本課題研究的可行性：1) 課題組成員的基本情況：本課題的指導(dǎo)老師是信息與通信工程方面的專家，都曾參加過相關(guān)課題的研究，也曾在重要期刊上發(fā)表過一些優(yōu)秀論文。專家對我們的課題研究發(fā)揮良好的指導(dǎo)作用；2) 圍繞本課題所開展

18、的前期準(zhǔn)備工作：在進(jìn)行本課題研究之前，圍繞本課題做了大量的文獻(xiàn)搜集工作，查閱了大量的資料，并從網(wǎng)上下載了一批與gps導(dǎo)航電文提取與解調(diào)相關(guān)的文章，進(jìn)行了學(xué)習(xí)研究；3) 完成研究任務(wù)的保障條件：學(xué)校圖書館館藏資源豐富，覆蓋面廣，學(xué)科體系完整館內(nèi)擁有豐富的電子文獻(xiàn)資源，藏有各種電子出版物，先后引進(jìn)中國期刊網(wǎng)等十多個(gè)國內(nèi)外大型數(shù)據(jù)庫。因此，上述條件為研究資料的獲得提供了切實(shí)的保證。此外，我們的研究室具備一定的硬件和軟件條件，為研究的進(jìn)行創(chuàng)造了良好的條件。1.5.1 必要性分析gps導(dǎo)航技術(shù)于20世紀(jì)80年代中期引入中國，迄今己在很多領(lǐng)域得到了一定程度的應(yīng)用。1) 從國家安全方面看，由于現(xiàn)在是科技時(shí)代

19、，科技強(qiáng)則國家強(qiáng)，因此為了國家的安全必須大力發(fā)展gps技術(shù)，這已在北京奧運(yùn)，汶川地震中得到體現(xiàn)，體現(xiàn)出國家對此的重視。2) 從社會影響方面看，gps技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海陸空交通運(yùn)輸，有線和無線通信，地質(zhì)，資源調(diào)查，森林防火，醫(yī)療急救，海上搜救，精密測量，車輛監(jiān)控，目標(biāo)監(jiān)控等領(lǐng)域。3) 從經(jīng)濟(jì)效益方面看，它在軍事，交通，氣象，測繪，通信，治安，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。如果gps技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都能得到推廣，那么它所創(chuàng)造出的價(jià)值會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象。但是目前gps在我國的應(yīng)用還處于比較落后的狀態(tài)，主要體現(xiàn)在國內(nèi)的gps應(yīng)用產(chǎn)品市場上的大部分產(chǎn)品是進(jìn)口的。在國產(chǎn)的產(chǎn)品中，絕大部分也都是利用進(jìn)口

20、的gps接收機(jī)oem產(chǎn)品進(jìn)行二次開發(fā)生產(chǎn)出來的。我國幾乎沒有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的gps芯片產(chǎn)品。由此可見，目前國內(nèi)對gps的核心技術(shù)的研究還存在繼續(xù)深入的廣闊空間。目前，中國正在發(fā)展自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，同時(shí)，我國正加大力度發(fā)展我國集成電路產(chǎn)業(yè)，對于自主研發(fā)集成芯片的需求越來越大，而核心芯片是gps系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，芯片技術(shù)直接關(guān)系到gps產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和未來發(fā)展走向。所以對于gps導(dǎo)航技術(shù)的研究就很有必要性。2、參考文獻(xiàn)1 劉波. 接收機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn). 哈爾濱工程大學(xué).2006. 2 吳娟麗. gps軟件接收機(jī)的研究及matlab實(shí)現(xiàn).長安大學(xué).2

21、009.3 曹夢成. 導(dǎo)航型軟件接收機(jī)技術(shù)研究. 中南大學(xué).2007.4 曹意. gps 軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)與定位算法研究.上海交通大學(xué)，2009.5 張守信,gps衛(wèi)星測量定位理論與應(yīng)用m.湖南:國防科技大學(xué)出版社,1996.6 孫禮,gps接收機(jī)系統(tǒng)的研究d.北京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文.1998.7 胡輝,高動態(tài)數(shù)字化gps接收機(jī)的研制d.上海航天局博士后工作站出站報(bào)告.20028 張孟陽,c/a碼gps定位誤差分析及改正方法研究 d.中國科學(xué)院電子學(xué)研究所博士學(xué)位論文.1997.9 趙少松，衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的算法研究.西北工業(yè)大學(xué). 200710田炳麗 . gps軟件接收機(jī)導(dǎo)航電文提取的

22、研究. 國家海洋局第一海洋研究所.200911孫希延，紀(jì)元法，施滸立.gps軟件基帶信號處理與定位實(shí)現(xiàn)j.系統(tǒng)仿真學(xué),2007,12趙昀，張其善.軟件gps接收機(jī)框架與捕獲算法實(shí)現(xiàn)j.北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)13 borre k,akos d m,bertelsen n,et al.a software-defined gps and galileo receiver m. boston:birkhauser,2006;14 psiaki mark l.block acquisition of weak gps signal in a softeare receiverc/salt lake ci

23、ty:the institute of navigation,2001;15tsui j.fundamentals of global position system receiversm.new york:wiley inter-science,2000;16 basseville m.distance measures for signal processing and pattern recognitionj.signal processing,1989;17 saito n,coifman r.local discriminant basesc/laine a f, unser m a

24、.mathematical imaging wavelet appli cations in signal and image processing,proc.spie,1994,2303:2-14.18 satio n.local feature extraction and its applications using a library of bases ph.d.thesis,dept.of mathe-matics, yale university,new haven,ct usa,december,1994;19 kaplan e d. understanding gps prin

25、ciples and applications. boston: artech house, inc,1996;20 s. hinedi ,j. stat man. digital accumulators in phase and frequency t3acking loopsj. ieee t3ans. on aes. 1990;21 w.hurd,j.statman,v.vilnrot2er.high dynamic gps receiver using maximum like hood estimat4 and frequency t3acking j. ieee t3ans. o

26、n aes.1987;22 d .natali. noise performance of a cross-product afc with decision feedback for dpsk signals j ieee t3ans. on comm.1986;課題類型：（1）a工程設(shè)計(jì)；b技術(shù)開發(fā)；c軟件工程；d理論研究； （2）x真實(shí)課題；y模擬課題；z虛擬課題 （1）、（2）均要填，如ay、bx等。華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書二、方法及預(yù)期目的1、擬采用的研究方法及手段(1) 通過查閱文獻(xiàn)學(xué)習(xí)和了解國內(nèi)外gps接收機(jī)的相關(guān)處理模塊與信號處理模塊的組成與基本原理，從而對gps

27、接收機(jī)建立起一定的概念；(2) 閱讀相關(guān)文獻(xiàn)了解gps的導(dǎo)航定位原理及相關(guān)的導(dǎo)航電文解算算法,并進(jìn)行相關(guān)英文資料的翻譯；(3) 通過閱讀相關(guān)書籍熟悉icd-gps-200，掌握導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；(4) 通過已有的學(xué)位論文，并學(xué)習(xí)并掌握matabl軟件工具的使用，用matabl對gps導(dǎo)航電文位同步算法的仿真與實(shí)現(xiàn)，在位同步的基礎(chǔ)上，用matlab仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文幀同步算法；(5) 了解gps捕獲及跟蹤原理，掌握偽距的測量原理掌握從跟蹤鎖相環(huán)中輸出的數(shù)據(jù)解調(diào)到gps導(dǎo)航電文信息；根據(jù)導(dǎo)航電文的信息測得偽距.2、本課題要研究和待解決的問題及預(yù)期達(dá)到的目的1) 從跟蹤環(huán)路輸出的數(shù)據(jù)流中，首先搜索

28、前導(dǎo)字符，在進(jìn)行子幀校驗(yàn)邏輯檢查，確定這是同步頭后就可以進(jìn)行導(dǎo)航電文的解調(diào)，包括星歷數(shù)據(jù)、歷書數(shù)據(jù)、電離層和對流層延遲矯正參數(shù)等；熟悉了解gps系統(tǒng)的三大組成部分和 gps的工作原理；2) gps系統(tǒng)涉及到的時(shí)間有鐘面時(shí)和gps系統(tǒng)時(shí),其中鐘面時(shí)包括衛(wèi)星鐘面時(shí)和接收機(jī)鐘面時(shí)，所以我們要對gps信號進(jìn)行位同步和幀同步處理；3) gps信號的位同步是確定數(shù)據(jù)位跳變邊沿、幀同步是確定子幀起始點(diǎn)的，根據(jù)位同步和幀同步來測量信號傳播的時(shí)間，測得相應(yīng)的偽距；掌握偽距的測量原理及各種偽距的測量方法3、進(jìn)度安排：20. 2010.12.25-2010.01.15 學(xué)習(xí)并掌握gps接收機(jī)的工作原理及matlab工具的運(yùn)用；熟悉icd-gps-200，掌握導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握偽距的測量 原理；2010.01.16-2010.02.10 用matlab完成導(dǎo)航電文位同步算法的仿真與實(shí)現(xiàn)；2010.02.11-2010.03.15 在位同步基礎(chǔ)上，用matlab仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文幀同步；2010.03.16-2010.05.16 仿真實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航電文的解調(diào)；提取相應(yīng)時(shí)間