【摘 要】
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传统傅里叶变换之前经常应用于处理平稳信号,但高动态GNSS信号是一种时变非平稳随机信号,传统的傅里叶变换在分析和处理这种高动态信号时已然显得不足,而分数阶傅立叶变换作
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传统傅里叶变换之前经常应用于处理平稳信号,但高动态GNSS信号是一种时变非平稳随机信号,传统的傅里叶变换在分析和处理这种高动态信号时已然显得不足,而分数阶傅立叶变换作为传统傅里叶变换的广义形式提出,既可以处理一般意义上的信号,也能对时变非平稳信号进行处理。因此本文主要研究了分数阶傅里叶变换在高动态弹载GNSS接收机中的应用,提出了MF-FRFT算法,应用其实现对高动态弹载GNSS接收机跟踪环的软件设计,并对高动态弹载GNSS接收机跟踪环进行实现与仿真调试。本文主要工作内容包括:1、分数阶傅里叶变换算法分析。本文中分析了分数阶傅里叶变换的原理与性质,分析了closed-form算法和Ozaktas算法这两种主要的分数阶傅里叶变换的计算方法进行比较,并选择本论文使用的主要算法。2、高动态弹载GNSS接收机跟踪算法——MF-FRFT算法的提出及从处理增益,变量估计误差和峰值探测概率等角度入手的研究,并分析了该算法如何实现对高动态信号的跟踪。3、高动态弹载GNSS接收机跟踪环的软件设计:展开了基于分数阶傅里叶变换的跟踪环的研究,根据提出的MF-FRFT算法对接收机的跟踪环模块进行了整体软件设计,实现了从载波信号生成,最后到完成信号跟踪,得到多普勒频率和多普勒频率变化率的一整套流程,并给出了整体的设计过程。最后利用closed-form算法完成核心模块——分数阶傅里叶变换模块,使整个高动态接收机跟踪环适应高动态的需求,并对其进行了测试。最后总结了本设计的不足之处及对未来的展望。
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