本课题以研制GNSS软件接收机为基础,研究了GNSS信号的结构特点、信号的捕获、跟踪、解调和导航定位的理论模型和算法实现及高灵敏度GNSS信号处理算法。推导了以同相正交相关处理消除载波初相位误差对相关结果的影响。详细分析了基于快速傅立叶变换的并行码搜索捕获算法、二阶锁相环的特性和跟踪反馈鉴相器算法。分别对无辅助信息和基于辅助信息的GPS微弱信号捕获算法进行了重点研究。改进了以快速傅立叶变换的块处理的相干积分,提高了计算速度。讨论了相干积分与非相干积分处理长信号时与多普率频移偏差的关系和多普率频移偏差对载噪比的影响。分析了采用Tykhonov-Phillips 正则化方法用于解决GPS定位中病态方程带来解算误差并提出了一种根据微弱信号强度与卫星高度角定权的定位算法,提高了定位的稳健性。根据不同的信号接收环境进行了测试,并对所测数据进行了算法验证与分析。本课题为进一步研究新一代GNSS信号处理和高灵敏度接收机算法打下了坚实的基础。
英文主题词GPS software receiver; weak signal; acquisition and tracking; navigation; high sensitive