1、傳統(tǒng)的GPS接收機由于無法準確捕獲到強衰減環(huán)境下的信號而逐漸被淘汰，兼具靈活性、通用性和經(jīng)濟性于一體的導航定位軟件接收機受到越來越廣泛的關注。GPS弱信號捕獲技術及其性能是接收機基帶信號處理的核心問題，捕獲算法的設計直接影響到接收機靈敏度等性能指標，目前的算法普遍復雜度較大而影響系統(tǒng)的實時性。因而在保證系統(tǒng)性能要求的前提下研究高效率的高靈敏度 GPS軟件接收機及相應算法具有重要的理論意義和應用價值。
　　本文的研究工作主要包含以下

2、幾個方面。研究了 GPS軟件接收機的工作原理，分析信號的構成和特性，為后續(xù)算法研究提供必要的理論依據(jù)，并在此基礎上構建了MATLAB仿真平臺用于驗證和分析。結合項目實際需求進行初步分析和規(guī)劃，所設計算法需要著重考慮靈敏度等性能指標和資源消耗之間的平衡性。
　　本課題重點研究 GPS微弱信號捕獲技術，時域串行搜索效率過低，無法適用于需要長時間信號累積的微弱信號處理，頻域FFT/IFFT循環(huán)相關可以充分發(fā)揮軟件接收機的優(yōu)勢。相干積分會

3、受積分時長和多普勒頻移影響，非相干積分由于平方損耗而對增益提升作用有限，差分相干積分理增益提升不如相干積分，因而本文所設計的算法采用相干和非相干累積結合的方法獲得較高增益。半比特法由于舍棄一半信號而造成資源的浪費，全比特法移位方式搜索數(shù)據(jù)位邊沿效率較低，結合其優(yōu)點引入雙塊零拓展算法，該算法通過一個本地碼副本完成并行頻率相關，減少循環(huán)次數(shù)和復用FFT模塊，從而簡化軟件接收機的實現(xiàn)。在微弱GPS信號捕獲算法的理論研究基礎上，結合影響檢測性能

4、的因素給出參數(shù)設計，在不同條件下對雙塊零拓展法進行測試并提出算法中仍存在的問題。
　　綜合考慮減少計算量、節(jié)省存儲空間和提高檢測靈敏度三個方面對改進算法FMDBZP進一步優(yōu)化。簡化導航數(shù)據(jù)位組合的處理方式，對碼相位的漂移進行了動態(tài)補償，將 ZFFT應用在補零FFT中，單次操作中減少了37％乘法運算和47%加法運算，并對于非相干積分矩陣結果選取采用各個對應單元選取最大值減少隨機性，提高捕獲算法整體的效率和精度。通過大量蒙特卡羅試驗統(tǒng)