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GPS课程结课论文一、C/A码生成GPS信号中的C/A码,其实是一种Gold码,即通过两个m序列相加得到的,这里的相加和我们常见的加法不同,是一种模2加。GPS系统的官方文档IS-GPS-200D给出了产生C/A码的原理。,分别被称为G1序列和G2序列,每一个卫星使用唯一的C/A码是通过将G1序列和一定相位延迟的G2序列模2加得到。,每一组的寄存器数目为10个,一个寄存器组对应于,另一组对应于。,。[1]为(2-1-4)(2-1-5)两个移位寄存器G1和G2的初相是全“1”且预先存入寄存器。卫星ID号是根据G2产生器的两个输出位置来决定的。GPS系统在最初设计时选择了37个PRN码,其中第1~32供空间卫星使用,第33~37为地面应用保留。Gold码被选做GPS信号的扩频序列是因为它的一些特性,其中最重要的就是它们的相关特性。C/A码具有两个重要相关特性[9]:(1)几乎没有互相关性:所有的C/A码相互之间几乎没有相关性,;(2):除了零延时,所有的C/A码几乎与自己都没有相关性,这一特性使我们很容易找出何时两个码是严格对齐的。/A码的自相关二、坐标系之间的转换在GPS导航系统中,卫星位置是用ECEF坐标,而用户位置经常用便于记忆的经纬度表示方法,(ECEF)坐标系ECEF(Earth-CenteredEarthFixed)坐标系以地球椭球的中心点为原点,Z轴指向地球的自转轴北极,X轴指向格林尼治首子午面与赤道的交点,Y轴位于赤道面上,且按右手系与X轴呈夹角。某点位置可用盖点在各个轴上的投影(X,Y,Z)来表示。(WGS84)坐标系GPS定位系统中所采用的是WGS84世界大地坐标系。WGS84坐标系提供了地球形状的撱球模型,其坐标系的原点是地球质心;Z轴指向国家时间局(BIH)(CTP)方向;;Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。已知目标的大地经度、纬度和高度分别为、、,计算目标在ECEF坐标系中的坐标(,,),公式如下[17]:(5-3-1)(5-3-2)式中=,=。三、捕获算法捕获的基本思想就是展开输入信号,找到载波频率。如果正确的C/A码与输入信号相乘,输入信号将变为一个连续的正(余)弦信号,一旦输入信号变成连续信号,通过傅立叶变换可以知晓其频率。如果输入电文长是1ms,则傅立叶变换的频率分辨率为1kHz。可以设置一个阙值,即一个门限来判断一个频率分量是否足够大。高于这个门限的最高频率分量就是我们要找到的频率。如果用5MHz使输入信号数字化,1ms的电文将含有5000个数据点,一个5000点的FFT将产生5000个频率分量。然而,5000个频率分量中只有前2500个频率分量包含有用信息,后2500个是前2500个频率分量的复共轭。由于输入信号中C/A码的起始点还未知,因此,必须