高动态环境北斗卫星信号捕获算法研究

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1、中图分类号丛窆2ZUDC39硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公珏高动态环境北斗卫星信号捕获算法研究ResearchonHighDynamicBDSSatelliteSignalAcquisition作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：冯小鹏信息与通信工程卫星导航信息科学与工程学院施荣华教授论文答辩日期塑』垫堇盟答辩委员会主席垫!兰!叠中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的

2、学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：立丝年上月母学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：基查幽蔓导师卫鲑年上月臣日高动态环境北斗卫星信号捕获算法研究摘要：北斗卫星系统(BDS)是我国自主研发的导航定位系

3、统，为用户提供全天候、实时的导航定位功能以及通信服务，具有非常广泛的应用前景，尤其是在军事上，对于炮弹、导弹等高速运动的武器需要提供高精度的导航定位功能，而卫星信号的快速捕获是完成高动态环境导航定位功能的关键，因此研究高动态环境卫星信号快速捕获算法具有非常重要的作用。本文首先介绍了我国北斗卫星导航定位系统的发展以及国内外对于卫星信号快速捕获技术的研究。其次介绍了北斗系统的组成以及北斗卫星的信号特性。再次分析了卫星信号捕获原理并对时域串行捕获算法、基于FFT的并行捕获算法以及基于匹配滤波器和FFT相结合的捕获算法进行了分析并比较了各自的优缺点。在对传统算法分析的基础上，本文提出了改进的高动

4、态卫星信号快速捕获算法，利用组合导航的原理，将无线传感网络、惯性导航设备和匹配滤波器组和快速傅里叶变换组合起来，充分利用了各自的优点，弥补各自的缺点，无线传感网络可以加强对弱信号的捕获能力缩小卫星搜索的范围，惯性导航设备提供的多普勒频率信息可以减小多普勒搜索的范围，匹配滤波器组和快速傅里叶变换对卫星信号的多普勒频率和码相位进行并行搜索，减少了捕获时间。最后对改进的算法进行了仿真，仿真的结果验证了改进算法的可靠性。图31幅，表3个，参考文献79篇。关键词：北斗卫星导航定位系统；高动态；信号捕获；无线传感网络；惯性导航设备；匹配滤波器组；快速傅里叶变换分类号：TN927IIResearcho

5、nHighDynamicBDSSatelliteSignalAcquisitionAbstract：BDSisChina’Sself-developednavigationandpositioningsystem，whichprovidesuserswithall—weather，real—timenavigationandpositioningcapabilitiesandcommunicationsservices．Thesystemhasaverybroadapplicationprospect，especiallyinthemilitary，whichprovideshigh-p

6、recisionnavigationandpositioningcapabilitiesforartilleryshells．missilesandotherhigh．speedmovementweapons．Sincethefastsatellitesignalsacquisitionisthekeytoachievehighdynamicnavigation，itisveryimportanttostudyfastacquisitionalgorithminhighdynamicenvironment．Firstly，thisthesisintroducesthedevelopmen

7、tofBDSandthefastacquisitiontechnologyathomeandabroad．Secondly，thisthesisintroducesthestructureandsignalcharacteristicsofBDS．Thirdly，thisthesisanalyzestheacquisitionprinciple．Thenitanalyzesthetimedomainserialacquisition