matlab仿真gps的毕业论文设计开题报告1

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1、MATLAB 仿真 GPS 的毕业论文设计开题报告前言全球定位系统(GPS)是新一代的精密卫星导航定位系统。由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点，在军事和民用领域得到了广泛的发展。近年来，随着科学技术的发展，GPS 导航和定位技术已向高精度、高动态的方向发展。GPS 卫星接收机属于卫星导航定位系统中的用户设备，主要用于接收卫星信号和电文，由无线电信号测定用户至卫星的距离，或多普勒频移等观测量；根据导航电文，计算观测卫星的位置和速度，根据观测量和卫星的位置、速度，解算出用户的位置和速度。目前，国内大多数 GPS 接收机都是在国外定位模块的基础上进行二次开发，但是随着GPS 定位广泛的应

2、用，要求我们全面透彻地研究 GPS 定位系统，为我国的定位导航应用作出贡献。为了满足更加高的定位要求，获得更加高的可靠性，对 GPS 接收机来说，要能兼容各种定位导航系统而且考虑到算法改进的成本问题，相比较于现有的 GPS 接收机需要更换硬件设备，GPS 软件接收机只需改动软件，具有更强的灵活性和开放性。本文所做的工作是利用 Matlab 软件搭建 GPS 仿真平台。本文阐述了 CA 码的生成原理与 GPS 信号的生成原理，捕获和跟踪的原理，GPS 信号的捕获和跟踪。利用 FFT 相关法进行时间和频率串行搜索， 。然后，利用 MATLAB 仿真环境开发信号仿真平台，并利用此仿真器实现 GPS

3、信号的仿真，并对所提出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真。仿真结果表明，所做的仿真达到了预期设计的目标.目录绪论1.1 GPS 系统概述 1.2 课题意义及研究方向 1.3 论文内容安排 第二章 GPS 的 C/A 码捕获 2.1 介绍 2.2 C/A 码起始点的精确性 2.3 MATLAB 仿真 C/A 码的产生 2.3. 1 最大长度序列(MLS)和 G2 的输出及其延迟时间的检验 2.3.2 C/A 码的产生 第三章 GPS 卫星信号的捕获 3.1 概述 3.2 卫星信号捕获的考虑 3.2.1 捕获时的最大电文长度 3.2.2 捕获中的频率步长 3.3 GPS 卫星信号的捕获方法 3.3.

4、1 传统捕获方法 3.4 GPS 卫星信号捕获的例子 3.5 关于捕获的一些子程序 3.5.1 随机编码过程仿真 3.5.2 获取导航信息的仿真 第四章 GPS 信号接收机仿真系统概述 4.1 GPS 信号接收机 4.1.1 GPS 信号接收机架构 4.1.2 GPS 信号接收机的工作原理 4.2 GPS 载波相位测量定位 4.2.1 GPS 载波相位测量 4.2.2 波数和整周跳变 4.2.3 表 4-1 波数解算举例 第五章 GPS 信号的跟踪 5.1 目的 5.2 GPS 信号跟踪 5.2.1 载波和码元跟踪 5.2.2 利用锁相环跟踪 GPS 信号 5.2.3 二阶锁相环 5.3 跟踪

5、过程的高测时精度 5.3.1 通过理想相关输出获得高测时精度 5.3.2 通过曲线拟合获得高测时精度 第六章 GPS 卫星导航数据定位 6.1 目的湖北大学本科毕业论文（设计）6.2 几何定位及架构 6.3. 卫星数据 GPSsignal 6.3.1 卫星数据分析 6.3.2 卫星数据分析程序代码第七章 总结和展望基于 METLAB 的 GPS 全球定位系统关键技术仿真摘 要全球定位系统(GPS)是新一代的精密卫星导航定位系统。由于其全球性、全天候以及连 续实时三维定位等特点，在军事和民用领域得到了广泛的发展。近年来，随着科学技术的 发展，GPS 导航和定位技术已向高精度、高动态的方向发展。

6、GPS 卫星接收机属于卫星导航定位系统中的用户设备，主要用于接收卫星信号和电文， 由无线电信号测定用户至卫星的距离，或多普勒频移等观测量；根据导航电文，根据观测 量和卫星的位置、速度，解算出用户的位置和速度。 本文所做的工作是利用 Matlab 软件搭建 GPS 仿真平台。本文阐述了 CA 码的生成原 理与 GPS 信号的生成原理，捕获和跟踪的原理，GPS 信号的捕获和跟踪。然后，利用 MATLAB 仿真环境开发信号仿真平台，并利用此仿真器实现 GPS 信号的仿真，并对所提 出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真。仿真结果表明，所做的仿真达到了预期设计的目 标 【关键词】GPS导航 定位 捕获 跟

7、踪 MATLAB 仿真湖北大学本科毕业论文（设计）Simulation of GPS global positioning system key techniques based on the METLAB AbstractGlobal positioning system (GPS) is a new generation of satellite navigation and positioning systems. Due to its global, around-the-clock and continuous real time three dimensional position

8、ing and so on, has been widely used in the field of development in military and civilian. In recent years, with the development of science and technology, GPS navigation and positioning technology to high precision, high dynamic development. GPS satellite receiver belonging to users of satellite nav

9、igation and positioning system devices, mainly used for reception of satellite signals and messages, determination of users by radio signals to a satellite distance, or Doppler shift measurements under navigation message, according to the measurements and satellite location, speed, and calculate the

10、 position and speed of the user. This work is done by the use of Matlab software to build GPS simulation platform. This article expounded the CA principles of code generation and the generation of GPS signal theory, principles of acquisition and tracking, GPS signal acquisition and tracking. Then, u

11、sing MATLAB simulation environment to develop signal simulation platform and simulation of GPS signal using the emulator, and on the proposed signal acquisition and tracking algorithms for the simulation. Simulation results show that the design of the simulation to achieve the desired goal 【Key word

12、s】GPS navigation Locate Capture Track MATLAB simulation 绪论GPS 目前处于良好的运行状态，并满足 20 世纪 60 年代所提出的最佳定位系统标准。 这个系统向有适当接收设备的全球范围内的用户提供精确、连续的三维位置和速度信息。 GPS 也向全球广播世界协调时（UTC） 。组成卫星星座的 24 颗卫星被安排在 6 个轨道平面上， 即每个平面上 4 颗。一个分布在全世界的地面控制/监视网监视着卫星的运行状态。卫星用 叫做码分多址（CDMA）的技术在两个频率上广播测距码和导航数据。 也就是说， 系统只 使用两个频率， 称为 L1（1575.4

13、2 MHz）和 L2(1227.6 MHz)。 每颗卫星都在这两个频率上发射，但所有的测距码与其他卫星所使用的不一样。导航 数据提供给接收机， 以确定卫星在发射信号时的位置，而测距码使用户接收机能够确定信 号的传输延时，从而确定卫星到用户的距离。 这种技术要求用户接收机也包含一个时钟。 利用这种技术来测量接收机的三维位置时，要求测量接收机到 4 颗卫星的 TOA(信号到达时 间)距离，如果接收机时钟已经是与卫星时钟同步的，便需要 3 个距离测量值。因此，为测 量用户的纬度、经度、高度和接收机相对于内在系统时的偏移，需要有 4 个测量值。如果 系统时或高度已准确获知， 便只需要 4 颗以下的卫星

14、。 GPS 系统除定位服务外，同时也能利用 GPS 卫星具有的高稳定性原子时钟为用户提供 授时服务，由此用户可以计算出自身的速度。 这些服务被称为标准的 PVT（位置、速度、 时间的英文缩写）服务。GPS 提供两种精度不同的 PVT 测量： 标准定位服务（SPS）和精 密定位服务（PPS） 。SPS 是为民用服务的， 而 PPS 是为美国军方用户和特定的政府部门用 户服务的，两者精度不同。1 课题意义及研究方向目前，国内大多数 GPS 接收机都是在国外定位模块的基础上进行二次开发，但是随着 GPS 定位广泛的应用，要求我们全面透彻地研究 GPS 定位系统，为我国的定位导航应用作 出贡献。为了满

15、足更加高的定位要求，获得更加高的可靠性，对 GPS 接收机来说，要能兼 容各种定位导航系统而且考虑到算法改进的成本问题，相比较于现有的 GPS 接收机需要更 换硬件设备，GPS 软件接收机只需改动软件，具有更强的灵活性和开放性。1.1 航空领域的应用 GPS 在航空领域的应用推动着全球卫星系统(GNSS)的发展， 它可以提供从航路直到 精密飞行轨道阶段（起飞、 降落）的引导。 1.1.2 空间运载引导 从 1992 年起，GPS 接收机便被用于 TOPEX/POSEIDON 卫星上， 这种卫星是用于研究海 洋环境的。 1.1.3 海洋应用 商业和娱乐海事企业都已在利用 GNSS。从洋面旅行到内

16、河航路，尤其是艰险的水域， 所有船舶的导航都得到了提高。 1.1.4 陆用 GPS 测绘行业依靠差分 GPS 已经获得毫米级的测量精度。铁路部门利用类似的技术获得相 对于附近的铁轨组的火车位置。 GPS 是智能交通系统(ITS)的关键组成部分。 1.2 论文内容安排 本文所做的工作是利用 Matlab 软件搭建 GPS 仿真平台。本文阐述了 CA 码的生成原理 与 GPS 信号的生成原理，捕获和跟踪的原理，GPS 信号的捕获和跟踪。利用 FFT 相关法进 行时间和频率串行搜索， 。然后，利用 MATLAB 仿真环境开发信号仿真平台，并利用此仿真 器实现 GPS 信号的仿真，并对所提出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真。湖北大学本科毕业论文（设计）2 GPS 的 C/A 码捕获2.1 介绍 C/A 码（Coarse Acquisiti