GPS软件接收机中信号捕获算法研究及Matlab仿真【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 电子信息工程 GPS 软件接收机中信号捕获算法研究及 Matlab 仿真 一、课题研究意义及现状 GPS（ Global Positioning System）即全球卫星定位系统，从 1973 年发展到 2009 年 36年间，实际意义早已超过设计之初的定义。现在， GPS 不仅仅为移动目标提供导航、定位作用，而且还派生出许许多多新型功能；是人脑，电脑，移动目标三者之间的一种有机联系系统。 随着我国城市建设和改造步伐加快，城区道路不断新建，错综复杂的道路交通甚至衍生出一批以指路为业者。新建的楼堂馆所，新铺的柏油 马路让一些本来熟悉的地方变得陌生，纵横交错的城市道路，形态各异的

2、立交桥，使得本城市的居民出门都不得不经常查看地图。有数据表明，每年北京图书大厦销售排行榜的前三名中一定有地图。 为了适应城市的快速发展，电子地图也应运而生。电子地图正是 GPS 软件接收机在实际应用中的一个典型例子。使用者可以通过使用电子地图，随时随地知道自己所在的具体位置，还可以知道去目的地的具体路线。 卫星导航应用产业在国民经济中发挥着越来越重要的作用，将成为 “ 十一五 ” 发展的亮点。在 “ 十一五 ” 期间，卫星导航在其它领域如航空、海路、铁路、建筑、电信 、电力等方面的应用都会有很大的发展空间。 由此可见，无论在军事经济上，还是人们的日常生活中， GPS 定位技术在未来的很长时间里

3、仍会扮演着十分重要的角色。通过对信号捕获算法的研究，不仅能使我进一步理解所学知识，还会对以后的工作起到意想不到的好处，尤其在提高信号接收速度和提高 GPS 性能方面，更能起到事半功倍的效果。 二、课题研究的主要内容和预期目标 课题主要任务是研究时域滑动相关、并行频域搜索和并行码相位搜索的 GPS 信号捕获算法，并用 Matlab 软件对 GPS 信号进行捕获仿真实验，分析比较各种捕获方法的优缺点。具体 内容： （ 1）研究 GPS 信号捕获的基本捕获方法及基本原理； （ 2）设计出 GPS 信号捕获的流程图，使用 Matlab 软件进行仿真； （ 3）对三种方法所得结果互相进行比较，分析出各自

4、的优缺点； （ 4）将仿真结果与预期结果进行对比，确认捕获方法的正确与否。 （ 5）对研究结果进行总结； 三、课题研究的方法及措施 本次研究的课题是 GPS 软件接收机中信号捕获算法及 Matlab 仿真，而且要对三种捕获算法进行研究和对比，所以采用比较研究和与实证研究相结合的方法。 研究措施： （ 1） 搜集查阅大量相关的资料，了解 GPS 信号捕获原理及捕 获方法。 （ 2） 充分利用网络资源，搜集与课题结果相似的正确数据，用来和自己所得出的结果作对比参考。 （ 3） 在研究过程中遇上难题，找导师探讨求教，也可以在网络中寻找参考资料。 研究方法：首先对三种方法进行分析，并对其捕获原理进行了

5、解，制定三种方法的流程图。然后一一进行 Matlab 仿真研究，分析得出的结果，并与实际正确结果进行对比，验证自己得出的结果是否正确。如果不正确，则反复进行修改，完善。如果正确，则对三种方法的优缺点进行比较与分析。最后得出自己课题的成果。 另外，在研究过程中应该对研究的每一步都做好笔记，并对实验的每 一步进行分析，了解其原理以及作用，为毕业答辩以及毕业论文做充足的准备。并最终完成毕业设计以及毕业论文的 撰写 。 四、课题研究进度计划 2010/2011（第一学期）： 明确任务，收集资料，确定系统总体设计方案，完成外文翻译、文献综述及开题报告，并做好开题答辩。 2010/2011（第二学期）：

6、第 1 周至第 3 周：掌握 三种捕获算法 ，同时学习并掌握 Matlab 程序设计； 第 3 周至第 4 周：编写 Matlab 程序实现 GPS 信号捕获算法 功能， 得出相对应结果 ，并进行反复论证； 第 5 周至第 6 周：进行方案补充以及相关信息的修改 ； 第 7 周至第 8 周：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文； 做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 胡伍 生 , 高成发 . GPS测量原理及其应用 M. 北京 :人民交通出版社 , 2004, 7 . 2 李斯泽 ,丁晓阳 . GPS定位技术的应用研究 J. 科技信息 (学术研究 ),

7、 2008,8,24 :8388. 3 胡斌 , 陈林 . 全球定位系统 (GPS)技术浅谈 J. 内蒙古科技与经济 , 2009, 2,3:218219. 4 韩高楼 . GPS定位技术的 优缺点 J. 陕西建筑 , 2010, 2, 2 :5658. 5 武建锋 , 胡永辉 , 蔡成林 . GPS信号串行捕获算法研究 J. 小型微型计算机系统 , 2010,1, 31(1):186189. 6 Sascha M. S., Iain Scott, David G. M. , etal. An FFT-Based Approach for Fast Acquisition in Spread

8、Spectrum Communication SystemsJ. Wireless Personal Communications, 2000,4, 13(1):2755 . 7 Alison Brown,Marvin May,Barry Tanju. Benefits of Software GPS Receivers for Enhanced Signal ProcessingJ. GPS Solutions, 2000,6,4(1) :5666. 8 李继忠 ,李魏 .GPS信号快速捕获方案研究 J.航空电子技术 , 2006,6, 2:59. 9 刘亿民 ,宋学瑞 .基于 FPGA的 GPS信号快速捕获方法实现 J.全球定位系统 ,2006,12, 6:4549. 10 唐斌 ,董绪荣 ,杨保平 .软件接收机基带信号处理研究 J电光与控制 ,2007,2, 4(1):115119. 11 李玉红 ,寇艳红 ,张其善 . 微弱 GPS信号捕获算法研究 J. 遥测遥控 , 2005, 7, 4:6165. 12 郭蓉 . 探讨 GPS信号捕获及性能的提高 J. 科技创新导报 , 2009, 1, 1:4142.