简述接收机基于GPS煤矿车辆调度系统

论文导读：9-383.2.1射频前端30-353.2.2基带处理芯片35-363.2.VT解算部分36-383.3本章小结38-394GPS接收机基带信号处理39-554.1捕获39-464.1.1时域串行搜索策略41-424.1.2并行频率搜索策略42-434.1.3并行码搜索策略43-444.1.4仿真44-464.2跟踪46-514.2.1跟踪原理47-484.2.2码环路及载波环路48-494.2.3环路滤波49-50
摘要：GPS(Global positioning system)全球定位系统是新一代卫星导航定位系统，随着现代科学技术的进展，GPS定位已经运用到各个领域。本论文设计了一种基于GPS的露天煤矿车辆调度系统。由于矿山环境的复杂性，接收机接收到的GPS信号经过遮挡或者反射后，会在接收机端产生多径效应，传统的策略会因多径效应而产生极大的误差，不能使接收机准确定位。露天煤矿车辆需要在山路等复杂环境中运输，通过GPS精确定位可以保证车辆在运输历程中的安全性。本论文首先根据GPS定位系统在露天煤矿环境的精确定位运用，对煤矿调度系统的结构及功能作了简单叙述。针对车辆调度系统设计了车辆终端及接收机的整系统统，并对接收机的各个硬件部分作了详细的硬件设计和功能描述。针对GPS信号格式的特点，重点探讨了基带信号处理算法，包括信号的捕获、跟踪、位同步、帧同步。采取Matlab软件对仿真产生的信号进行信号处理，再通过逻辑浅析仪采集GPS实际信号后用Matlab进行计算处理，证明接收到真实卫星的信息。本论文将硬件部分的实现历程和Matlab的数据仿真处理历程做了比较，验证了算法的有效性和实用性。最后，针对露天煤矿车辆调度历程中，由环境引起GPS信号的多径效应，本论文提出了采取免疫算法对多径信号进行估计，将多径信号以混合信号中去除，以而达到抑制多径信号的效果。根据C/A(CoarseAcquisition Code)码的自相关特性，在GPS基带信号处理算法中将多径信号与本地C/A码延迟后作相关，然后将对多径信号的估计转换为最优拟合不足的模型。根据免疫算法的原理，对多径信号进行优化逼近，避开了逼近模型陷入局部最小值。采取免疫算法对多径信号进行抑制，估计实际信号中的直达信号和多径信号，消除了多径干扰。在短时延多径的情况下，抑制多径信号可以提升伪距测量精度，以而提升了GPS的定位精度，对于在露天煤矿车辆的精确定位有着一定的作用。关键词：GPS接收机论文Matlab仿真论文免疫算法论文多径论文车辆调度论文露天煤矿论文
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ABSTRACT3-7
1 绪论7-15

1.1 引言7

1.2 GPS 历史7-8

1.3 GPS 进展8-9

1.4 GPS 工作原理9-11

1.5 免疫算法在煤矿车辆调度中的作用11-14

1.6 本章小结14-15

2 GPS 信号格式15-26

2.1 GPS 卫星信号15-23

2.

1.1 C/A 码15-18

2.

1.2 D 码18-20

2.

1.3 载波调制20-23

2.2 仿真23-25

2.3 本章小结25-26

3 调度系统及接收机设计26-39

3.1 调度系统26-29

3.2 接收机系统设计29-38

3.

2.1 射频前端30-35

3.

2.2 基带处理芯片35-36

3.

2.3 PVT 解算部分36-38

3.3 本章小结38-39
4 GPS 接收机基带信号处理39-55

4.1 捕获39-46

4.

1.1 时域串行搜索策略41-42

4.

1.2 并行频率搜索策略42-43

4.

1.3 并行码搜索策略43-44

4.

1.4 仿真44-46

4.2 跟踪46-51
4.

2.1 跟踪原理47-48

4.

2.2 码环路及载波环路48-49

4.

2.3 环路滤波49-50

4.

2.4 仿真50-51

4.3 数据解调51-54
4.

3.1 位同步51-52

4.

3.2 帧同步52

4.

3.3 仿真52-54

4.4 本章小结54-55
5 免疫算法对多径信号的抑制55-69

5.1 多径效应55-58

5.2 免疫算法概述58-60

5.3 免疫算法抑制多径效应60-66

5.4 仿真66-68

5.5 本章小结68-69

6 结论69-72

6.1 本论文完成的工作69-70

6.2 遇到的不足及解决案例70

6.3 展望70-72

致谢72-73
参考文献73-76
附录76