GNSS伪码优化设计

关键词：全球卫星导航系统
伪随机码
Gold 码
优化算法
I
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
Abstract
Global Navigation Satellite System (GNSS) to provide positioning, velocity and timing services, has become an important part of agriculture, everyday applications, as well as military applications.Due to the success of the U.S. GPS system, countries are now increasing emphasis on building its own satellite navigation system.In addition to U. S. GPS System has been built, the European Galileo system, China Compass system, and the Russian GLONASS system is gradually established and improved. there will be more GNSS can provide us with a better service before long. The satellite navigation system uses direct sequence spread spectrum(DSSS),which using the spreading code. The choice of spreading codes is particularly important for the GNSS, on the one hand, pseudo-code noise(PRN) code can distinguish the role of navigation satellites for navigation data demodulation, on the other hand, for the PRN code ranging, in addition, the PRN code also affects the power spectrum of the navigation signal and downs. Therefore, t the selection and optimization of the PRN code is an important part of he GNSS. The PRN code optimization working is to select the better performance of the code from a large amount of code family. In this paper firstly we use m sequence and its derivative Gold codes to determine The GPS C/A code as optimized object. Secondly we study optimization algorithm and grasp the main idea of optimization algorithm, consider the PRN code evaluation indicators to design a PRN code ptimization algorithm.Finally we use Matlab simulation software to achieve the PRN code optimization algorithm design, to select our own 1025 Gold code do the optimization algorithm and get the final result, compare with the GPS C/A code we verify the pseudo-code
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学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名： Biblioteka 期： 年 月 日华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
摘
要
全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）能够提供定位、 测速和授时服务，已经成为农业、日常应用以及军事应用中的重要部分。由于美国 GPS 系统的成功，各国现在也逐渐重视建设自己的卫星导航系统。除了已经建成的 美国 GPS 系统和俄罗斯的 GLONASS 系统之外，欧洲的 Galileo 系统以及中国的北 斗系统也正在逐步建立并完善。在不久的将来，将会有更多的导航系统能够为人们 提供更好的服务。 卫星导航系统采用了直接序列扩频（DSSS） ，DNSS 使用扩频码。对于卫星导航 系统而言，扩频码的选择尤为重要，一方面，伪码起到用于区分导航卫星的作用， 用于导航数据解调，另一方面，用于伪码测距，此外，伪码还影响导航信号功率谱 的起伏。因此，在导航系统中，伪码的选择及优化是一个重要部分。导航伪码的优 化选择工作是从一个较大的码族中间选取性能较好的码。本文首先研究了最大长度 序列（m 序列）以及其衍生的 Gold 码，确定以 GPS C/A 码作为本文优化的对象；然 后研究对优化算法，掌握优化算法的思想以及实现方法，考虑伪码评价的各个指标， 设计一个伪码优化算法； 最后利用 matlab 仿真软件实现设计的伪码优化算法， 对 1025 个 Gold 码做伪码优化设计并得到最终结果，并将结果与 GPS C/A 码做对比，验证得 到本文的伪码优化算法的可行性。
optimization algorithm to this article viablesex.
Key words: GNSS
PRN code
Gold Code
Optimization
Algorithm
II
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
目
摘
录
要............................................................................................................... I
图32伪码优化设计第二步流程图22华中科技大学硕士学位论文第二步涉及到了三个参数首先求的第一步优化码集合中所有伪码的自相关旁瓣最大值最大频谱幅度和线性自相关品质因数倒数取累积概率p对应三个参数得到三个阀值码族中所有码与三个阀值比较如果伪码的三个参数不能全部小于阀值则判定num是否等于最终本文优化所需要的码集合数n如果伪码的三个参数都小于阀值则保留该码并形成新的码族num等于当前码集合大小如果num不等于n则pp001继续取p为累积概率得阀值做筛选如果num等于n则将所有满足条件的伪码放入新的码集合中第二步优化结束
分类号 学校代码 1 0 4 8 7
学号 密级
M201071651
硕士学位论文
GNSS 伪码优化设计
学位申请人
左华汉
学 科 专 业：电子与通信工程 指 导 教 师：魏蛟龙 答 辩 日 期：2012.5.25 教授
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering
Optimization Design of GNSS Pseudo-random Code
Candidate Major Supervisor
：Zuo Huahan ：Electronic and Communication Engineering ：Prof. Wei Jiaolong
Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074, P.R.China May, 2012
Abstract ........................................................................................................... II 1 绪论
1.1 课题背景和意义 ..................................................................................(1) 1.2 国内外研究现状 ..................................................................................(2) 1.3 论文章节安排.......................................................................................(3) 1.4 本章小结...............................................................................................(4) 2 导航伪码
4.1 产生被优化的码族 ............................................................................(25) 4.2 伪码优化设计.....................................................................................(25) 4.3 优化结果.............................................................................................(30)
2.1 最大长度序列（m 序列） ..................................................................(5) 2.2 GPS 信号 ..............................................................................................(7) 2.3 C/A 的仿真 ......................................................................................... (11)
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学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
2.4 本章小结.............................................................................................(14) 3 卫星导航伪码优化设计
3.1 伪码评价准则.....................................................................................(15) 3.2 伪码优化设计思路以及步骤 ............................................................(19) 3.3 伪码优化设计的流程以及要点 ........................................................(21) 3.4 本章小结.............................................................................................(24) 4 伪码优化设计仿真