GPS软件接收机关键技术研究及实现

2012-08-14王珊珊

电子设计工程 2012年11期

李晨，王巍，王珊珊

（1.西安工业大学北方信息工程学院，陕西西安 710032；2.航天恒星空间技术应用有限公司陕西西安 710077）

GPS软件接收机（Software Receiver，SR）和硬件接收机比较，所完成的功能相同，都能进行定位、测速等，但实现的环境不同，SR是在PC机上完成，以软件的方式实现，这种软件方式非常灵活，它能处理各种类型的硬件采集的数据。在不改变硬件的情况下就很容易验证新的算法，这对研究强干扰信号、高动态跟踪等问题有很大意义，有利于节省开发成本，加快算法推进[1]。

GPS软件接收机主要由基带信号处理和导航定位解算2个模块构成，基带信号处理包含信号捕获、跟踪，导航定位解算模块包含星历计算、伪距计算、定位解算。其中，信号的快速捕获、高动态信号的跟踪、高精度的定位等三部分是接收机中的关键技术。

文中以SR算法流程为主线，对接收机中的关键技术分别进行了研究：在信号的快速捕获方面，设计了一种新的捕获方案，使得捕获速度快而且结果准确；在高动态信号的跟踪方面，载波跟踪用三阶锁相环，码环采用二阶环，采用载波环辅助码跟踪环的方式，因而可以减小码环带宽，提高跟踪精度；在高精度定位方面，详细推导了伪距的计算，同时考虑精密伪距的影响，提高伪距测量精度；鉴于最小二乘法定位解算没有考虑载体运动模型这种缺点，本文运用卡尔曼滤波对定位结果进行处理，以获得高精度的结果，而且有效地减小了定位方差。