【摘 要】
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全球卫星导航系统(GNNS)以其良好的实用性改变了人类的生活方式。随着基于位置、个人定位等导航服务快速发展,卫星定位服务已经成为日常生活不可或缺的一部分,但现有的普通接
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全球卫星导航系统(GNNS)以其良好的实用性改变了人类的生活方式。随着基于位置、个人定位等导航服务快速发展,卫星定位服务已经成为日常生活不可或缺的一部分,但现有的普通接收机不能在卫星信号较弱的环境中提供准确的定位服务,开发弱信号环境下高精度和定位有效性的高灵敏度接收机显得十分必要。信号捕获是接收机能进行准确定位的第一步,是本文研究的重点。信号捕获的三种基本方法为：相干积分、非相干积分和差分相干积分。为提高捕获概率可将相干积分与其它两种积分进行联合来提高信号的信噪比。由于相干积分和差分相干积分算法本身特性,数据位跳变会给它们信噪比增益带来损失,使接收机性能降低,因此本文首先分别研究数据位跳变对相干积分和差分相干积分的影响,在考虑捕获数据长度受限时,进一步研究数据位跳变对相干-差分相干最佳组合(最佳相干积分长度和差分累加次数)的影响,使相干-差分相干联合捕获方式的信噪比总增益达到最大。本文先对GNSS系统的基本原理进行介绍,然后用GPS信号模型分别对相干积分和差分相干积分增益进行分析,推导出相干积分信噪比增益和差分相干积分的近似信噪比增益公式,并进一步分析数据位跳变对这种两种积分的影响。最终将数据位跳变对相干积分的影响(等效相干积分长度和积分损失)进行数据列表,并得出在数据位跳变影响下的差分相干积分增益。此外,论文还将该公式与现存方法进行了比较。最后,考虑到数据位跳变,论文在捕获数据长度有限情况下,从相干-差分相干最佳组合(最佳相干积分数据长度)是否存在、输入信噪比和捕获数据长度对相干-差分相干最佳组合的影响进行了分析。既而得出在输入信噪比不同情况下,选取适当长度的捕获数据并有效划分相干积分长度和差分累加次数可以达到预定的信噪比捕获门限,从而在时间效益和捕获质量上提高接收机的弱信号捕获性能。
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