GPS信号捕获时间

GPS课程设计 实验报告（2）

学院 姓名LSC 班级 学号 指导教员

一、试验名称：GPS信号捕获 二、试验目的：

1. 熟悉GPS信号捕获基本概念；

2. 掌握串行搜索算法、并行频率搜索算法和并行码相位搜索捕获算法的基本思想、特点及算法流程；

3. 训练在实际当中分析问题、解决问题的能力。

三、试验内容

1. 编写GPS信号捕获子程序，算法自选。

2. 将实验一最终生成的信号延迟?时间，并加上大小为fD的多普勒频移，使用以上编写的信号捕获子程序对该信号进行捕获。

3. 画出三维捕获结果图（要求至少画出两幅，一幅对应信号成功捕获，一幅对应未捕获到信号）。

四、试验原理

4.1 概述

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。为覆盖高速卫星预期中的所有多普勒频率范围，捕获方法覆盖的频率范围必须在±10 kHz之内。针对某个特定的卫星信号，捕获过程就是要找到C/A码的起始点，并利用找到的起始点展开C/A码频谱，一旦复现了C/A码的频谱，输出信号将变成连续波（Continuous Wave，C

GPS课程设计 实验报告（2）

学院 姓名LSC 班级 学号 指导教员

一、试验名称：GPS信号捕获 二、试验目的：

1. 熟悉GPS信号捕获基本概念；

2. 掌握串行搜索算法、并行频率搜索算法和并行码相位搜索捕获算法的基本思想、特点及算法流程；

3. 训练在实际当中分析问题、解决问题的能力。

三、试验内容

1. 编写GPS信号捕获子程序，算法自选。

2. 将实验一最终生成的信号延迟?时间，并加上大小为fD的多普勒频移，使用以上编写的信号捕获子程序对该信号进行捕获。

3. 画出三维捕获结果图（要求至少画出两幅，一幅对应信号成功捕获，一幅对应未捕获到信号）。

四、试验原理

4.1 概述

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。为覆盖高速卫星预期中的所有多普勒频率范围，捕获方法覆盖的频率范围必须在±10 kHz之内。针对某个特定的卫星信号，捕获过程就是要找到C/A码的起始点，并利用找到的起始点展开C/A码频谱，一旦复现了C/A码的频谱，输出信号将变成连续波（Continuous Wave，C

信号捕获的目的是确定接收机当前所在位置的可见卫星号,进而计算可见卫星的载波频率和伪随机码相位信息。目前随着GPS接收机应用的日益广泛,如何在弱信号环境下实现定位的问题日益突出。普通的GPS接收机不能捕获和跟踪到导航卫星信号,只能设法提高GPS接收机的灵敏度来实现导航和定位。为了解决微弱信号情况下的GPS信号捕获问题,在传统的相干积分和非相干积分的捕获方法的基础上,本

GPS卫星信号体制研究

2011年第1期

文章编号:1006 2475(2011)01 0142 03

计算机与现代化JISUANJIYUXIANDAIHUA

总第185期

GPS卫星信号体制研究

陈振宇,冯旭哲

(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)

摘要:信号体制是卫星导航系统的基础和重要组成部分,本文首先简单地介绍卫星定位原理,接着从GPS卫星信号的组

成入手,从导航码、测距码和载波三个方面对其进行详细的分析,并且简单地研究它们各自的特点。本文对于了解GPS及深入地学习导航有一定的指导意义。

关键词:信号体制;卫星导航;全球定位系统中图分类号:TN967.1;TP872 文献标识码:A do:i10.3969/.jissn.1006 2475.2011.01.041

StudyonSignalStructureofGPS

CHENZhen yu,FENGXu zhe

(SchoolofMechatronicsandAutomation,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)

Abstract:Signalstructureisthebasi

太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）

太原理工大学现代科技学院

毕业设计（论文）

设计(论文)题目：

北斗卫星信号快速捕获方法研究

学 生：

专 业：测控技术与仪器 班 级：10-1 指导教师：

设计日期：2014年6月16日

I

太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）

北斗卫星信号快速捕获方法研究

摘 要

卫星信号捕获与跟踪是北斗全球导航卫星定位系统的重要组成部分，而快速捕获性能是影响卫星导航定位速度的重要因素。北斗卫星导航定位系统可以为中国以及周边地区提供卫星导航及定位服务，促进卫星导航产业发展，满足用户交换信息的需求。在北斗卫星导航定位系统中，如何快速捕获卫星信号，跟踪卫星信号是一件非常有难度的事情。本课题研究与实现的内容是卫星导航定位中最重要的技术之一：微弱卫星信号快速捕获技术。

本文首先阐述了卫星导航定位系统的信号编码模型，并对二次编码技术进行了分析，包括其分类、产生方式、相关性、作用、设计准则。

然后本文介绍了现有微弱信号快速捕获算法研究，主要是串行捕获算法。本文介绍了串行捕获算法的原理，并给出了原理框图，并分析了其性能。串行捕获易于实现，但捕获时间很长。

最后，本文介绍了基于FFT并行捕获算法，包括

HY-8000 卫星时间同步系统

使用手册

烟台远大恒宇科技有限公司

目 录

1.

装置的用途及特点 ........................................... 1

1.1 用途 ......................................................................................................................................... 1

1.2 特点 ......................................................................................................................................... 1

2. 技术指标 ................................................... 3

2.1 物理参数 ..............................................................

实验一 离散时间信号和系统

一．

实验目的：

掌握时域离散信号的产生及基本时域处理的Matlab实现方法；掌握离散信号卷积和相关的Matlab实现；线性时不变系统及性质验证；进一步理解和巩固理论知识，提高分析和解决实际问题的能力。 二．

实验原理：

1．时域离散信号的产生及时域处理

当模拟信号X(t)中变量t取整数的并代表时间的离散时刻，就形成了时域离散信号，即独立时间被量化了，但是幅度还是连续的，它是一个数字的序列，所以在MATLAB中可以用两个列向量x和n来表示一个有限长的序列，且可以对序列各种运算。 2．卷积与相关

任何序列可以表示为移位和倍率后的单位采样序列响应的加权和，卷积有很多灵活的作用，可以用来描述一个线性是不变系统的响应，而相关也是卷积的一个运用，两个序列的相关性可以通过计算它们的卷积得到结果。 3．线性时不变系统

当一个系统的某一输入是由N各信号的加权和组成，则输出就是系统对这几个信号中每一个的响应的同样加权和，那这个系统就是线性系统；当线性系统的输入和输出对x（n） y（n）不随时间移位n而变化，这个系统就是线性时不变系统，线性时不变系统在数字信号处理中起重大的作用，简化系统的分析。 三．实验内容：

1．

实验一离散时间信号的分析

武汉工程大学

信号分析与处理实验一

专业：通信02班

学生姓名：李瑶华

学号：1304200113

完成时间：2020年5月15日

实验一离散时间信号的分析

实验一: 离散时间信号的分析

一、实验目的

1.认识常用的各种信号，理解其数学表达式和波形表示。

2.掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。

3.掌握序列的简单运算及计算机实现与作用。

4.理解离散时间傅立叶变换、Z 变换及它们的性质和信号的频域特性。

二、实验设备

计算机，MATLAB 语言环境。

三、实验基础理论

1.序列的相关概念

2.常见序列

● 单位取样序列?

??≠==0n 0,0n 1n ，）（δ ● 单位阶跃序列???<≥=0

,00,1)(n n n u ● 单位矩形序列???-≤≤=其他,010,1)(N n n R N

实验一离散时间信号的分析

● 实指数序列)()(n u a n x n =

● 复指数序列n jw e n x )(0)(+=σ ● 正弦型序列)n sin()(0?+=w A n x

3.序列的基本运算

● 移位 y(n)=x(n-m)

● 反褶 y(n)=x(-n)

● 和 )()()(21n x n x n y +=

● 积 )()()(21n x n x n y ?=

● 标

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《基于MATLAB的GPS信号仿真123》

附录C 仿真程序代码

1、

数据码的产生

function datacode=data(x)

y=rand(1,x); for i=1:x if y(i)<0.5 datacode(i)=0; else

datacode(i)=1; end end y(1)=0;

show2(1)=datacode(1); q=2;

for i=1:length(datacode) for j=1:100 y(q)=i-1+j*0.01; show2(q)=datacode(i); q=q+1; end end

plot(y,show2);

axis([0 length(datacode) -0.2 1.2]);

1、

C/A码的产生及扩频调制

clc;

c=input('请输入数据码的长度：c='); y=rand(1,c);

for i=1:c if y(i)<0.5 datacode(i)=0; else

datacode(i)=1; end end x(1)=0;

show(1)=datacode(1); p=2; for i=1:c for j=1:10

离散时间信号与系统分析

5-1 下列系统中，x(n)表示激励，y(n)表示响应。试判断每个激励与响应的关系是否线性的，是否具有非移变性。

n2n???)（2）y(n)??x(m)（1）y(n)?x(n)cos(510m???

解：

（1）线性性

y1(n)?x1(n)cos(则

2n???)510 2n??y2(n)?x2(n)cos(?)510

2n???)?k1y1(n)?k2y2(n)510

所以系统是线性的。 移变性

k1x1(n)?k2x2(n)?[k1x1(n)?k2x2(n)]cos(y(n)?x(n)cos(则

2n???)510

2n???)?y(n?m)510

nx(n?m)?y'(n)?x(n?m)cos(所以系统是移变系统。

（2）线性性

y1(n)?则

nm????x(n)1ny2(n)?，

m????x(n)22

m????[kx(n)?kx(n)]?ky(n)?ky(n)1122112所以系统是线性的。 移变性

y(n)?设 则

nm????x(n)n

n?kn?kx(n?k)?y'(n)?m????x(n?k)而m?k?p故?x