西安理工大学硕士论文：GPS射频前端与信号捕获优化研究

本篇硕士学位论文深入探讨了GPS射频前端设计与GPS信号捕获方法在现代接收系统中的关键作用。作者李杨，专业为通信与信息系统，在西安理工大学攻读硕士学位，指导教师为席晓莉副教授。论文的焦点集中在两个核心议题上： 首先，GPS射频前端是接收系统的关键组成部分，它直接影响接收机的灵敏度和后续信号处理效率。作者基于Zarlink公司的GP2010芯片，研究并设计了一款符合要求的射频前端，确保了系统在接收GPS信号时的高效性和稳定性。 论文进一步聚焦于GPS信号捕获技术，特别是高动态环境下的捕获策略。作者对比了两种先进的捕获方法：基于码相位的FFT捕获和基于载波的FFT捕获。前者利用FFT的优势，能在搜索一个频率单元的同时搜索所有码相位点，显著提高了搜索速度，相较于传统滑动相关法有明显优势。后者则在单个码相位单元的基础上扩展到多普勒频率搜索，具有宽广的频率搜索范围和较低的硬件复杂性。 针对低信噪比环境，论文着重分析了相干积分和非相干积分算法的问题，如比特翻转和平方损耗。作者提出了一种差分相干方法，有效解决了这些问题，表现出优异的性能，特别适合在低信号质量条件下捕获GPS信号。 此外，论文还研究了捕获门限，尤其是自适应门限中的噪声功率估计。作者提出了三种有效的噪声功率估计算法，以提高检测概率。同时，通过分析唐搜索检测器和N中取M搜索检测器，论文给出了这些检测器的总虚警概率、总检测概率和平均驻留时间的计算公式，以便于优化实际应用中的参数设置。 本论文不仅提供了GPS射频前端的设计实践，还深入探讨了前沿的信号捕获技术，为GPS接收系统的优化设计和性能提升提供了理论依据和技术支持。对于从事通信系统设计或GPS信号处理领域的研究人员，这篇论文无疑具有很高的参考价值。