摘要：本文主要为了研究如何捕获GPS卫星信号，并且对捕获信号的整个过程进行仿真。充分理解GPS卫星信号的组成与产生和扩频通信技术，并且分析了如何用C/A码捕获GPS信号和多普勒效应对C/A码与载波频率的影响。运用的仿真软件是matlab，在整个仿真环境中得到所需要的信号的时域、频域图和捕获的相关结果图。通过对时域、频域图的分析得出各个阶段信号的情况，同时通过相关结果图判断是否捕获到了有用信号。

关键词：卫星导航系统；导航卫星接收机；捕获算法；FFT相关算法

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 研究的目的和意义-1

1.3 论文的主要研究内容和组成结构-1

第二章  扩频通信综述、卫星导航系统及卫星信号特点以及matlab软件简介-3

2.1 扩频通信-3

2.1.1直接序列扩频系统-3

2.2 卫星导航系统及卫星通信特点-4

2.2.1 GPS卫星系统-4

2.2.2 卫星通信特点-5

2.3 matlab简介-5

2.3.1 matlab主要功能-5

2.3.2 matlab特点-5

2.3.3 matlab优势-5

2.3.4 matlab主要函数-6

2.4 本章小节-9

第三章   GPS信号的产生-10

3.1 扩频码序列和扩频信号的产生-10

3.1.1 扩频码序列及产生-10

3.1.2 扩频信号的产生-10

3.2 GPS信号-11

3.2.1 信号组成-11

3.2.2 C/A码-12

3.2.3 C/A码的相关性-13

3.2.4 多普勒效应对C/A码相位和载波频率的影响-13

3.3 本章小节-13

第四章  扩频信号的捕获算法-15

4.1 并行捕获法-15

4.1.1 并行捕获过程-15

4.1.2 并行捕获时间-15

4.2 串行捕获法-15

4.2.1 串行捕获原理-15

4.2.2 串行捕获时间-16

4.3 本章小节-16

第五章  基于FFT的快速并行捕获算法-17

5.1 算法原理及过程-18

5.1.1 传统FFT的并行捕获算法-18

5.1.2 改进的FFT的快速并行捕获算法-19

5.2 基于FFT算法存在的弊端及其可能的改进方法-20

5.3 算法改进后的计算量分析-21

5.4 本章小节-21

第六章 算法仿真-22

6.1 仿真结果-22

6.1.1 眼图-22

6.1.2 信号仿真-23

6.2 结论-28

6.3 本章小节-28

总结-29

参考文献-30

致谢-31

附录程序-32