GPS中频信号仿真及软件接收机设计.pdfVIP

第 34卷第 6期 铁 道 学 报 Vo1．34 No．6 2012年 6月 JOURNAL OF THE CHINA RAIIW AY SOCIETY June 2012 文章编号 ：1001—8360(2012)06—0057—07 GPS中频信号仿真及软件接收机设计 上官伟 刘振国 ，蔡伯根 ，王 剑 (1．北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044； 2．北京交通大学 轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京 100044) 摘 要 ：提 出一种 中频信号的软件仿真方法 ，通过对 GPSL C／A码信号的研究，分析 GPS中频信号的数学模 型。设计实现GPS中频信号仿真器 ，并 以多普勒频率仿真、多径干扰仿真和噪声仿真为例对 GPS中频信号进行 仿真实验 ，为 GPS软件接收机 的设计与验证提供高效平 台。在介绍 GPS软件接收机原理的基础上 ，研究信号捕 获、信号跟踪及导航 电文解算 的实现过程 。将设计 的GPS接收机 的定位解算结果与 NovAtel接收机实际测量 结果进行 比较 。结果表 明：软件接收机各功能模块算法正确 ，可 以满足使用要求 ，具有 良好 的灵活性和可扩 展性 。 关键词 ：GPS中频信号；中频信号仿真器 ；软件接收机 ；跟踪 ；捕获 中图分类号 ：U666．11；P228 文献标 志码 ：A doi：10．3969／j．issn．i001—8360．2012．06．011 GPSIntermediateFrequencySignalSimulation and SoftwareReceiverDesign SHANGGUAN W ei一，LIU Zhen—guo，CAIBai—gen ，WANG Jian’ (1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China； 2．StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：Thesimulationmethodwasproposedforintermediatefrequency (IF)signals．ThroughstudyonGPS L1C／Acodesignals，themathematicalmodelofGPSIFsignalwasanalyzed．TheGPSIFsignalsimulatorwas designedandimplemented，whichprovidedahighlyefficientplatform forthedesignandverificationoftheGPS softwarereceiver．Byusingthissimulator，simulationexperimentsofGPS IF signalswerecarriedout，taking simulationsoftheDopplerfrequency，multipathinterferenceandnoisejammingasexamples．Implementation proceduresofsignalacquisition，signaltracingandnavigationmessagedemodulationwerestudiedontheprinci— pieoftheGPSsoftwarereceiver．BycomparingthepositioningresultsoftheGPSsoftwarereceiverdesignedin thispaperw