弹载GNSS软件接收机基带处理技术研究

"弹载GNSS软件接收机基带信号处理关键技术研究" 这篇博士学位论文深入探讨了弹载全球导航卫星系统（GNSS）软件接收机在基带信号处理方面所面临的关键技术挑战。在现代战争中，精确制导弹药扮演着至关重要的角色，卫星制导作为其中的一种主要制导方式，具有全天候、低成本的优势。然而，弹载GNSS接收机在处理卫星信号时，由于高动态环境、低载噪比和可能的信号中断，对基带信号处理技术提出了更高要求。 论文主要关注了两个核心技术环节：信号捕获和信号跟踪。在信号捕获阶段，由于弹丸飞行时间短，快速捕获能力至关重要，而捕获精度则直接影响跟踪环路进入稳定状态的时间，进而影响接收机的首次定位时间。作者提出了一种兼顾精度和速度的捕获算法，通过预估码相位和载波频偏来缩小搜索范围，加快捕获速度，并利用Chirp-Z变换实现频率的精细化，提高捕获精度。 在信号跟踪部分，高动态环境要求跟踪环路具有较大的带宽，但这也引入了更多噪声，因此如何在动态性能和噪声性能之间找到平衡成为了关键问题。研究针对弹载接收机在高动态、低载噪比条件下的载波跟踪进行了深入探索。 此外，论文还讨论了软件接收机的优势，即能够无需改变硬件结构就能快速更新算法功能，适应不断出现的新卫星导航信号和基带处理算法的进步。作者通过Matlab/Simulink开发了GPS L1信号模拟器，并在DSP+FPGA平台上实现了GPS L1伪卫星原理样机，经过测试，证明设计的信号源符合设计要求，参数可灵活配置。 该研究不仅提供了针对弹载GNSS软件接收机基带信号处理的理论分析，还展示了实际硬件实现，为提升弹载导航系统的性能和应对复杂作战环境提供了理论和技术支持。