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1、 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文I本科毕业设计论文本科毕业设计论文题题 目目 PN 码产生器的理论研究及 MATLAB 仿真实现 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文II毕业 任务书一、题目PN 码产生器研究及其 MATLAB 仿真二、研究主要内容1、 了解 PN 码的基本定义：PN 码（Pseudo-Noise Code） ，是一具有与白噪声类似的自相关性质的 0 和 1 所构成的编码序列，最广为人知的二位元 P-N Code 是最大长度位移暂存器序列，简称 m-序列， 他具有长 2 的 N 次方 - 1 个位元，
2、m 级暂存器来产生。同时 PN 码分长码与短码，在 CDMA 中的担当不同的角色。2、主要研究内容：了解 GPS 全球卫星导航定位系统及扩频通信的相关概念，重点是研究 GPS 信号结构，并设计 GPS 信号的 m 序列和 C/A 码及 P 码的生成算法，对 GPS 的信号结构及特性进行深入了解并明确仿真要达到的目标，再通过对直接序列扩频通信等理论的研究及分析来确定 GPS 信号的生成算法9，在此过程中，要掌握 PN 码相关特性，最终实现 GPS 信号的产生，最后在理论证明成立的情况下利用 MATLAB 仿真验证他们的随机特性.具体以 m 序列发生器为例。 三、主要技术指标了解 GPS 卫星的相
3、关概念及原理，分析 GPS 信号的特性及其产生机制，并掌握扩频通信中伪随机序列的概念和应用；掌握移位寄存器产生m序列的基本知识，并熟悉伪随机序列的特性；掌握 C/A 码发生器的原理，以及 C/A 码的自相关性及其互相关性，并进行性能仿真分析；了解 P 码在 GPS 系统中的重要地位，掌握俩个子码 X1，X2 的产生原理，以及通过 X1，X2 复合构成的 P 码的原理。4、进度和要求第 15 周 查阅相关资料文献，完成开题报告。设计 论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文III第 610 周 进一步解析m序列、C/A 码、P 码发生器的原理，完成方案设计并用
4、 MATLAB 进行仿真验证；第 1116 周 完成课程设计的全部内容，按要求编写课程设计毕业论文， 制作电子演示文稿。五、主要参考书及参考资料1 刘基余，GPS 卫星导航定位原理及方法，第二版，北京：科学出版社，2008.2 徐明远，邵玉斌.MATLAB 仿真在通信与电子信息工程中的应用. 西安电子科技大学出版社，2005.3 吴伟陵 牛凯.移动通信原理.电子工业出版社，2009.4 JAMES BAO-YEN TSOUI 著 陈军 潘高峰等 译.GPS 软件接收机基础.电子工业出版社.2007 .5 明浩GPS 系统中的 P 码产生与特性分析J沈阳理工大学学报，2005.6 王惠南GPS
5、导航原理与应用M北京：科学出版社，20037 Spaans E.J.The Munich Satellite Navigation Summit 2007J. European Journalof Navigation , 2007 .8 杨俊，武奇生编著. GPS 基本原理及其 MATLAB 仿真. 西安电子科技大学出版社，2006.9 刘学勇.详解 MATLAB/Simulink 通信系统建模与仿真.电子工业出版社，2011.10 JAMES BAO-YEN TSOUI 著 陈军 潘高峰等 译.GPS 软件接收机基础.电子工业出版社，2007.11 樊昌信通信原理M第 5 版北京：国防工业
6、出版社，200112 唐向宏 岳恒立 郑雪峰.MATLAB 及在电子信息类课程中的应用.2010.13 J.B.Lozow. Analysis of Direct P(Y)-Code Acquisition, Navigation, Spring 199714 A1ison BrownModeling and Simulation of GPS Using Software Signal Generation and Digital Signal Reconstruction, Proceedings of the ION National Technical Meeting, January
7、 2000西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文IV15 Charles CCounselmanMultipathRejecting GPS Antennas，Proceedings of the IEEE，V01.87，N O.1，January 1999.16 李天文 GPS 原理及应用. 科学出版社，2003.17 陈涛.GPS接收机基带信号处理的研究和设计D.上海：上海交通大学，2009.18 沈超，裘正定.基于MatLab/Simulink的GPS系统仿真J.系统仿真学报，2006.19 谢刚 . GPS 原理与接收机设计. 电子工业出版社 .200
8、9.20 赵鸿图 矛艳 通信原理 MATLAB 仿真教程. 人民邮电出版社.2010.西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文V摘 要GPS（Global Positioning System）是基于卫星的定位系统，被认定为当前定位导航设备中最重要的发展方向，在军事和民用中有着广泛的应用，并且在日常生活方面是一个难以用数字预测的广阔领域。GPS 像移动电话，传真机，计算机互联网对我们生活的影响一样，人们的日常生活也已离不开它。GPS 系统采用典型的 CDMA 体制，这种扩频调制信号具有低截获概率特性1。该系统主要利用直接序列扩频调制技术，采用的伪码有 C/A 码
9、和 P(Y)码两种。目前，伪随机码在扩频通信中的应用非常广泛，这一技术也在卫星导航系统中得到了利用。在 GPS 中，导航卫星向用户发送的导航定位信号，就是利用伪随机码传送导航电文的调相信号。本文首先介绍了 GPS 卫星系统的组成，简要论述 M 序列和伪随机噪声码（P 码和 C/A 码）及其产生，重点研究 C/A 码的产生原理并用MATLAB 软件对 C/A 码的生成进行了仿真。关键词：GPS，伪随机码，MATLAB，C/A 码西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文VIABSTRACTABSTRACT GPS (Global Positioning System
10、) satellite-based positioning system, is considered the most important development direction in the current positioning and navigation equipment, has been widely applied in military and civilian. Everyday life is a difficult figure for broad areas. GPS like mobile phones, fax machines, computers and
11、 the Internet in our lives, peoples daily lives will do without it. The GPS system uses a typical CDMA system, such a spread spectrum modulation signal has a low probability of intercept characteristics. The system is mainly the use of direct sequence spread spectrum modulation techniques, the use o
12、f pseudo-code C / A code and P (Y) code two. At present, the pseudo-random code is widely used in spread spectrum communications using this technology is also satellite navigation system. In the GPS navigation satellite navigation and positioning signals sent to the user, it is using to send the nav
13、igation message of pseudo-random code phase modulation signal. This paper first describes the composition of the GPS satellite system, and briefly discusses the M sequences and pseudo-random noise code (P code and C / A code) and it focus on the principle of the C / A code and the MATLAB software, C
14、 / A code generate the simulation.KEYKEY WORDSWORDS: GPS，pseudo random noise code，MATLAB，C/A code西北工业大学明德学院本科毕业设计论文西北工业大学明德学院本科毕业设计论文VII目目 录录第一章 绪论.11.1 引言.11.2 课题研究的意义和目的.21.3 本文的内容和组织结构.3第二章 GPS 系统原理概述 .42.1 GPS 卫星信号 .42.2 GPS 卫星的载波信号 .72.3 GPS 卫星的导航电文 .8第三章 GPS 信号构成 .93.1 M 序列 .93.1.1 m序列产生的原理 .93.1.2 m序列的性质 .113.1.3 m序列特征多项式确定 .133.1.4 GOLD 组合码 .
