高灵敏度GPS接收机中的互相关减轻算法研究

通过理论分析,推导出了基于频差因子的互相关计算公式,提出了两种新的互相关减轻算法——并行互相关减去法和基于频差因子的并行互相关减去法.通过仿真实验,在一定多普勒频差下,1到3个干扰强信号、强度强于弱信号16dB到30dB时,两种方法对高灵敏度GPS接收机中互相关影响的减轻都有良好的效果和更强的实用性;基于频差的并行互相关减去法在计算量方面优势更大,可以加快高灵敏度GPS接收机的捕获速度,使其在接收强度较弱、信噪比很低的GPS信号时能正常工作.

高灵敏度GPS捕获技术的分析与仿真

高灵敏度GPS定位技术是当今导航领域的一个研究热点,而高灵敏度GPS捕获技术是其中最重要的部分。常用的两种高灵敏度GPS信号捕获方法是相干积分和非相干积分。根据两种方法中的数学表达、概率密度函数得到了两种方法的处理增益及其变化趋势,从而为分析接收机信号检测和评估接收机工作效果提供了重要的依据;仿真实验得到了两种方法的实际效果,验证了理论分析。

基于随机共振的高灵敏度GPS信号捕获算法

针对微弱环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了基于随机共振(stochastic resonance,SR)的GPS信号捕获算法。该算法首先用部分匹配滤波器对GPS信号进行分段相关预处理,然后利用SR提高预处理后信号的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),SR中引入了二次采样和自适应技术,解决了传统SR不适合捕获大频率信号(频率远大于1 Hz的信号)及SR参数难以与被捕获信号匹配的难题,最后采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)谱分析技术,实现在较短的相关累积时间内获得较高的捕获灵敏度。实验表明,算法能明显提高系统捕获性能,在相关累积时间为10 ms,信号SNR为-38 dB的情况下,算法捕获GPS信号的正确检测率达到100%。

基于Bayes准则的高灵敏度GPS信号跟踪

在室内GPS信号强度下实现GPS信号的准确跟踪,是室内GPS能够广泛应用所必须解决的关键技术之一。结合GPS信号格式的特点,根据贝叶斯参数估计的相关理论,提出了一种高灵敏度GPS信号跟踪方案。根据仿真,其跟踪载噪比门限可达12.5dB/Hz,达到目前领先的商用高灵敏度接收机水平。

高灵敏度GPS技术的研究进展

介绍了高灵敏度GPS(High-Sensitivity GPS)技术的研究进展及高灵敏度GPS技术的应用前景和研究意义。分析了GPS信号在室内、森林、城市等一般GPS接收机无法应用环境的特性,综述了高灵敏度GPS关键技术的基本原理。高灵敏度GPS技术的核心就是室内环境微弱GPS信号的捕获技术,重点介绍了捕获室内环境弱GPS信号的基本方法,总结了各种捕获算法的特点。

高灵敏度GPS信号捕获技术研究

分析了影响GPS信号捕获灵敏度的因素,提出了减小相干损耗、降低噪声功率等实现高灵敏度信号捕获的技术途径;研究了相干损耗对灵敏度的影响,提出了高灵敏度捕获的搜索步长选择方案;研究了相干积分和非相干积分的信噪比增益,提出了相干积分+非相干积分的信噪比增加方案;进行了信号捕获仿真,仿真结果表明,所提出的技术途径可行,能够实现对30dB-Hz的低信噪比信号的捕获。

基于Viterbi算法的高灵敏度GPS信号跟踪

为了使GPS能够适应树林、室内等有遮挡的情景,高灵敏度接收机成为研究的一大热点。其中,GPS弱信号的跟踪是高灵敏度GPS必须解决的关键问题之一。依据GPS弱信号的特点,提出一种基于Viterbi算法的高灵敏度GPS信号跟踪方法。仿真结果表明:在信号的多普勒变化率小于10Hz/s(0.2g动态)和50Hz/s(1g动态)时,载波环路的跟踪门限分别达到11dB/Hz和16dB/Hz。由实验结果可知:算法的灵敏度高,能够适应一定的动态,而且,算法实现简单,计算量较小。

一种高灵敏度GPS信号快速捕获算法

为了提高GPS软件接收机捕获算法的灵敏度和快速性,提出了一种高灵敏度GPS卫星信号快捕方案。首先对GPS信号进行频率补偿,然后进行相干滤波提高卫星信号的信噪比,从而提高捕获算法的灵敏度。再采用延迟、累积捕获结构寻找输入信号中各颗卫星的C/A码起始点,引入延迟累加器实现各卫星多普勒频移成分的分离、估计,将传统的二维捕获过程简化为两个一维搜索过程,捕获时间仅为传统FFT快捕算法的几十分之一,提高了捕获算法的速度。分别通过实测和GPS数字中频信号发生器仿真生成的GPS数字中频数据对所设计的捕获算法进行了验证,实验结果表明该捕获算法行之有效。

一种新的高灵敏度GPS信号捕获方法

针对全球定位系统(global position system,GPS)信号的高灵敏度捕获问题,提出了一种基于阵列双稳随机共振(stochastic resonance,SR)的GPS信号捕获方法。该方法首先用部分匹配滤波器对GPS信号进行分段相关预处理,并进行二次采样,得到符合阵列双稳SR系统输入要求的信号,然后应用阵列双稳SR来提高其信噪比增益,最后利用FFT谱分析技术,实现快速高灵敏度捕获GPS信号捕获。实测和仿真数据表明,该方法对于GPS信号,特别是对于微弱环境下GPS信号的捕获,性能得到了很好地改善。

高灵敏度GPS捕获技术研究综述

介绍了高灵敏度GPS捕获技术的概念,按照提升灵敏度方式的不同将当前高灵敏度GPS捕获技术分为信噪比提升方法、互相关干扰抑制方法和辅助GPS捕获方法,分析了三种方法各自的特点及提高灵敏度所采用的途径,论述了高灵敏度GPS捕获技术的国内外研究现状,指出了高灵敏度GPS捕获技术的关键技术和未来的发展趋势。

高灵敏度GPS导航算法分析

为了实现在室内和城市等低信噪比环境下的全球定位系统(GPS)导航,介绍了导航终端捕获卫星信号的基本原理。分析了相干积分算法、非相干积分算法、差分相关算法和圆周相关算法4种主要的卫星捕获算法,在此基础上提出了相干积分算法结合差分相关算法的高灵敏度GPS导航芯片设计方案。通过仿真分析,该芯片能够在15 dBHz的低载噪比环境下实现对卫星信号的正常捕获。

一种高灵敏度GPS信号捕获算法

为了提高GPS软件接收机在低信噪比环境下的捕获能力,提出了一种高灵敏度GPS信号捕获算法。将相干累积和差分相干累积算法有效结合,消除了平方损耗的影响,显著提高了信噪比;同时利用并行码相位算法减小了运算量,实现了快速高灵敏度GPS信号捕获。仿真结果和实际测试表明,新算法对于微弱环境下的GPS信号捕获能力强,处理增益高。

浅谈高灵敏度GPS室内定位技术

室内环境GPS定位与导航技术的研究实质上是低信噪比环境下信号的处理问题,文章对室内环境下导航与定位的关键技术:微弱GPS信号捕获、微弱GPS信号码跟踪、室内环境下位置解算以及辅助GPS定位等进行了详细的介绍,对一些主要的GPS信号捕获算法进行了计算机仿真,对部分关键技术提出了改进方法,并在最后给出了高灵敏度软件接收机的整体设计方案。

高灵敏度GPS接收机载波跟踪环路的设计优化与实现

基于高灵敏度GPS基带信号处理器,设计优化并实现了GPS载波跟踪环路。为了提高跟踪灵敏度,对鉴相器的性能、环路误差、环路参数进行了分析优化,并采用锁频环辅助锁相环结构,同时对于需要多个乘法器、除法器的模块采用分时共享技术,降低了资源消耗减小芯片面积。用Verilog硬件描述语言实现了所设计的载波跟踪环路,在ModelSim中完成了RTL级代码的逻辑和功能仿真,搭建了FPGA开发板验证平台,并使用GPS L1波段信号源进行性能测试。测试结果表明所设计的载波跟踪环路可达到25 dB-Hz的跟踪灵敏度。单通道载波跟踪环路基于SMIC 0.18μm工艺,Design Complier的逻辑综合面积为425555μm2。

一种高灵敏度的GPS比特同步技术

GPS(Global Positioning System)在全球范围内得到了越来越广泛的应用,车载和手持市场的普及对GPS接收机提出了高灵敏度的要求。弱信号下的比特同步在GPS的接收机设计中是一个重点也是一个难点。本文分析了最大似然比特同步算法,给出了理论的性能分析和仿真结果。并且,提出了一种改进的比特同步技术,可以在不增加同步时间的情况下,大幅度减小误同步概率,这可以提高接收机的定位完好性。

基于简易差分相干积累的高灵敏度GPS软件接收机捕获算法

典型的高灵敏度捕获技术是利用非相干积累获得高处理增益,但是非相干积累会引入平方损耗。面向GPS软件接收机高灵敏度捕获应用,提出了一种新的基于简易差分相干积累的高灵敏度捕获算法。介绍了GPS接收机的捕获原理,推导了简易差分相干积累和非相干积累检测量的统计分布,阐述了新算法虚警概率和检测概率的计算方法。实际测试表明:新算法相对于非相干积累的性能更加优越,可以在400ms内实现-192dBW的高灵敏度捕获。

基于广义差分相干累加的高灵敏度GPS捕获算法

分析传统的非相干累加算法和差分相干累加算法的性能,针对传统捕获方法性能的不足,给出一种基于广义差分相干累加的高灵敏度GPS捕获算法。该算法采用多路差分相干累加的实现方法,不增加预相干累加时间即可达到理想的噪声压制效果,与传统算法相比具有更好的噪声压制性能。文中还分析了该算法受数据比特跳变和残留载波多普勒频移的影响。仿真结果表明,与传统算法相比,广义差分相干累加算法可以使捕获灵敏度提高3dB左右,能够在无辅助信息条件下使用400ms的采样数据捕获到强度为-150dBm的信号。

高灵敏度手机用单片GPS模块

爱普生公司推出一款超小型单片GPS模块——S4E19863，灵敏度达到-160dBm。新产品适用于支持GPS的移动手持设备，即使在室内、或高大建筑物的阴影及其它传统GPS定位有困难的地方也能接收到定位信号。

英飞凌推出全球最小的低功耗全集成式GPS接收前端模块,进一步提高GPS系统灵敏度

为满足不断发展的移动GPS市场对更高灵敏度、更高抗扰性和更低功耗的要求，英飞凌科技股份公司近日推出全球最小的新一代GPS接收前端模块。全新的BGM781N11可进一步提高GPS灵敏度，使手机、个人导航设备和其他手持系统及车载GPS应用能满足E911紧急呼叫定位要求。该模块包含放大GPS信号和滤除干扰信号的所有主要组件，其尺寸仅为2．5mm×2．5mm×0．7mm，比具有类似集成度的最接近的竞争性产品小60％以上。

双模高灵敏度辅助卫星导航关键技术

基于定位技术(LBS)业务的增长,使得高灵敏度卫星导航技术逐渐成为热点。分析了辅助卫星导航(Assisted-GNSS)技术,提出了辅助导航定位的解决方案,介绍了Galileo/GPS双模高灵敏度接收机设计的一些关键技术。