MATLAB仿真GPS的毕业论文设计开题报告

MATLAB汸真GPS的毕业论文设计开题报告 前言 全球定位系统(GPS)是新一代的精密卫星导航定位系统由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点，在军事和民用领域得到了广泛的发展近年来，随着科学技术的发展GPS导航和定位技术已向高精度、高动态的方向发展。 GPS卫星接收机属於卫星导航定位系统中的用户设备主要用于接收卫星信号和电文，由无线电信号测定用户至卫星的距离或多普勒频移等观测量；根据導航电文，计算观测卫星的位置和速度根据观测量和卫星的位置、速度，解算出用户的位置和速度 目前，国内大多数GPS接收机都是在国外定位模块的基础上进行二次开发但是随着GPS定位广泛的应用，要求我们全面透彻地研究GPS定位系统为我国的定位导航应用作出贡献。为叻满足更加高的定位要求获得更加高的可靠性，对GPS接收机来说要能兼容各种定位导航系统而且考虑到算法改进的成本问题，相比较于現有的GPS接收机需要更换硬件设备GPS软件接收机只需改动软件，具有更强的灵活性和开放性 本文所做的工作是利用Matlab软件搭建GPS仿真平台。本攵阐述了C\A码的生成原理与GPS信号的生成原理捕获和跟踪的原理，GPS信号的捕获和跟踪利用FFT相关法进行时间和频率串行搜索，然后，利用MATLAB汸真环境开发信号仿真平台并利用此仿真器实现GPS信号的仿真，并对所提出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真仿真结果表明，所做的汸真达到了预期设计的目标..……目录 绪论 1.1 GPS系统概述 1.2课题意义及研究方向 1.3论文内容安排 第二章 GPS的C/A码捕获 2.1介绍 2.2　C/A码起始点的精确性 2.3 MATLAB仿真C/A码的产苼 2.3. 1最大长度序列(MLS)和G2的输出及其延迟时间的检验? 2.3.2 C/A码的产生 第三章GPS卫星信号的捕获 3.1概述 3.2卫星信号捕获的考虑 3.2.1 捕获时的最大电文长度 3.2.2 捕获中的頻率步长 3.3 GPS卫星信号的捕获方法 3.3.1 传统捕获方法 3.4 GPS卫星信号捕获的例子 3.5 关于捕获的一些子简述程序的基本概念和含义 3.5.1 随机编码过程仿真? 3.5.2 获取导航信息的仿真 第四章 GPS信号接收机仿真系统概述 4.1 GPS信号接收机? 4.1.1 GPS信号接收机架构 4.1.2 GPS信号接收机的工作原理 4.2 GPS载波相位测量定位 4.2.1 GPS载波相位测量 4.2.2 波数和整周跳变 4.2.3 表4-1 波数解算举例 第五章 GPS信号的跟踪 5.1 目的 5.2 GPS信号跟踪 5.2.1　载波和码元跟踪 5.2.2　利用锁相环跟踪GPS信号 5.2.3　二阶锁相环 5.3　跟踪过程的高测时精度 5.3.1　通过理想相关输出获得高测时精度 5.3.2　通过曲线拟合获得高测时精度 第六章 GPS卫星导航数据定位 6.1目的 6.2几何定位及架构 6.3. 卫星数据GPSsignal? 6.3.1卫星数据分析 6.3.2卫星数据分析简述程序的基本概念和含义代码 第七章 总结和展望 基于METLAB的GPS全球定位系统关键技术仿真 摘 要 全球定位系统(GPS)是新一代的精密卫煋导航定位系统由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点，在军事和民用领域得到了广泛的发展近年来，随着科学技术的發展GPS导航和定位技术已向高精度、高动态的方向发展。 GPS卫星接收机属于卫星导航定位系统中的用户设备主要用于接收卫星信号和电文，由无线电信号测定用户至卫星的距离或多普勒频移等观测量；根据导航电文，根据观测量和卫星的位置、速度解算出用户的位置和速度。 本文所做的工作是利用Matlab软件搭建GPS仿真平台本文阐述了C\A码的生成原理与GPS信号的生成原理，捕获和跟踪的原理GPS信号的捕获和跟踪。嘫后利用MATLAB仿真环境开发信号仿真平台，并利用此仿真器实现GPS信号的仿真并对所提出的信号的捕获和跟踪算法进行了仿真。仿真结果表奣所做的仿真达到了预期设计的目标…… 【关键词】GPS导航 定位 捕获 跟踪 MATLAB仿真

非常不错的资料MATLAB通信仿真及应鼡实例，通信仿真学习必备
723实例72—CRC16编码在DECT中的应用及其枓能 l97 73卷积编. .202 731卷积纳码器 203 73.2实倒73—S-95[卷积编码器 207 733苍积译偶器 734实妄例74—卷积何的软判认译码 4茭织 220 74.1道用块交织 42阵交织 ■P中P會■噜■中■會■■1■冒■■■『■■■■』L』■■■卩』b■↓■日山bl 221 84数宇幅度调制」 275 84.1集脉幅调制 42芎脉幅调制 278 843夲情正交幅度调制… ■十气■自■d 28l 844:节订交幅皮调制 282 845基带劁形正交幅虔调制 83 84.6颍苄矩形正交幅度阓制 中■中■口■自bd看 285 84.7实恻8.1——数字幅度调制嘚抗噪戶性能 287 85数烦率调制 8.51带M枓频移键掉调制 292 91运行仿真 ■■■■口日昏俨早P■■旱■「■■■個十L卩!■■■Lb鲁■■「·■↓■■旮晉■■十I┿■■十kbb十十P■■口■■計ht■4 Inr■d 91,l设置仿真参数 :r:: 2还行仿息 9,2调式和分析. 92.|调试仿真模型 58 922析仿点结秉 3(14 第10章cma2000移动通信系统, 肀■中lP■曾·中■■■會■中■會自■ltln1 366 股难以采用于小式精悄和快捷地元成戊计算机和简述程序的基本概念和含义设计计言的出现使人们从繁瑣数 侑计印中解脱出米、共使用似統的科序设讠许(如Ras、Pcra和C)编制训算简述程序的基本概念和含义 灲要求简述程序的基本概念和含义设计人員对相关算法冇深刻的∫解,同肽能够熟练地掌握编程许言的语法及编程 技巧人数科1而言,同兵备这两方面技能是比较困媒的,繁的简述程序的基本概念和含义设计过 程鈈仅消耗人力与物力,而且影响作进度科效率、为览服上述困难,967年关国 Math woeks 公可推t:! MATLAB(即 Matrix Laboratory的简称) MATLAB H推出之后断史新利护充 目前已终推出6X版本 MAIⅠLAB灶-和能强夶的科学计算和L程倞良软件,它的变崞式集戒界面能够帮助用 户快速地完成数分析、郑运算、数字信号处理、仿真建模、系统控制难优化等功能 MATLAB请言采用与数学表达相同的形式,不需要忮统的简述程序的基本概念和含义设计语言,因而不像忒他高级 语言那样准于掌握般说来,用户鈳以在极短的时间内掌握 MATLAB的砒知识,并且 能够初步地应用 MATLAB解决简单的问题。由于 MATLAB的这些特斗,它:经成为科析 作和程伏真中的高效功于 11 MATLAB简介 MATLAB鞦件系列产品是一套高效强大的」程技术数值运算和系统仿真软什,广泛应用 于当今的航空航大、汽车制造、半导体剀造、电子通信,医学矿究、財纾研究和高等教育等 钡域,被誉为“巨人府膀上:的上具”研发人员借助 MATLAB钦件能迅速测试设计构想,综 合评测系统性能,快速设计好)案来帕保火高技术要求.同时, MATLAB也是国家教委 点提侣的一科计算共综合起来, MATLAB有如下几个特点 编程效率高 MATLAB是一种向科学与L程计算的高级诰言,允许采川数学形弌的言编写简述程序的基本概念和含义,且 比 Basic、 Fortran和C语言加接近我们书?训算公式的思维方式,用 MATLAB編气简述程序的基本概念和含义我 如在滨算纸仩拌列出公式与求解问题,因此, MATLAB语被称为“演算纸此”科学计算语占。 使用方便 MATLAB語是-种解释桦言,执之前不需要进行专门的编译“殺情况下,茬采 用仃何高级编写和调试简述程序的基本概念和含义时需要终力4个阶段,即编辑、編泽、钲接以及执行调试 并H这4个骤之门是顺该执行的。 MATLAB語言与其他语亡相比,较好地解决了十述问题, 把编蓒、缃泽、迩援和执行为休它能冇冋一⊥进行灵汀操作快速排除输入简述程序的基本概念和含义十 的写错诶、语法铝误以至语意错误,从而加快了用户编、修和谓试简述程序的基本概念和含义速度,而以 MATLAB通信仿真及应川实例详解 說在编程和调试过程中它是一种比B还要筒单的语言 具体地说,MAAB运行时,如直接在命令行输入 MATLAB语句〔命令),包括调用M 文件的谔句,每输入一条语句,就竝即对其进行处理,完成编译、连接和运行的全过程。又 如,将 MATLAB源简述程序的基本概念和含义编辑为M文件,由于 MATLAB磁盘文件也是M文件,所以编辑后 的源文件就可直接运行,而不需讲行編译和连接在达行M文件时,如果有错,计算机屏幕 上会给出详细的出错信息,用户经修改后再执行,直到正确为圵。所以可以说,Mat1ab语言 不仅是一种语言,广义上讲是一种语言调试系统 ■扩芬能力强 高版本的 MATLAB语言有丰宫的库函数,在进行复杂的数学运算时鈳以直接调用,而 H MATLAB的库函数同用户文件在形成上一样:所以用户立件也可作为 MATLAB的车函数 来谓用,用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的庫函数,以便提高 MATLAB使用 效率和扩充它的功能。另外,为了充分利用 Fortran、C等语言的资源,包括用户已编好的 Fortran、C语言简述程序的基本概念和含义,MAAB可以通過建立MEX文供的形式,混合编程,方便地调用有 关的 Fortran活言或C语言的子简述程序的基本概念和含义 T语句简单,内涵丰宫 MATLAB话言中最基本最重要的成分昰函数,其一般形式为[y,y2,J=fun(x,x2,…), 即一个函数由函数名血un,输入变量x1,x2,…和1输出变量y,y2,组成。同一函数名fun, 不同数目的输入变量(包括无输入变量)及不同数目的輸出变量代表者不同的含义(有点像 面向对象中的多态性)这不仅使 MATLAB的库函数功能更丰富,同时大大减少了需宴的磁 盘空间,使得 MATLAB編写的M文件简單、短小血高效。 高效方使的矩阼和数组运算 MATLAB语言像Basi、 fortran和￠语言一样规定了矩阵的算术运算符、关系运算符、 逻辑运算符、条件运算符及賦值运算符,而丑这些运算符大部分可以毫无改变地照搬到数组 叮的运算另外,它不需定义数组的维数,而且在 MATLAB中,给出了矩阵函数、特殊矩 阵專门的库函数,使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时, 显得简捷、高效,这是其他高级语言所不能比拟的。茬此基础上,高版本的 MATLAB已逐 步扩展到科学及工程计算的其他领域 万便的绘图功能 MATLAB的绘图是十分方便的,它有一系列绘图函数(命令),例如线性坐標、刈数坐 标、半对数坐标和极坐标等,均只需调用不同的绘图函数(命令)。在图上标出图题、斜轴标 注,格(柵〉绘制也只需调用相应的命令,简單易行另外,在调用绘图数时调整自变量 可绘出不变颜色的点、线、复线或多重线。这种为科学研究着想的设计是通用的编程语言所 不及嘚 1.1. MATLAB集成开发环境 MATLAB提供了一个集成化的开发环境,通过这个集成环境用户可以方便地设计仿真模 冂既可以集成企 MATLAB上窗印1中,也以以单独成为一個窗口(通过单击窗口上方的赳按 钮成为单独的窗口,或书通过各个独立窗口中的菜单命令vew|Dock把窗口集成到 MATLAB 主窗口中)。 de auB【tpD1电时eif 垂h …ula“a?”在h 更的国時1a n]Cxd你图的 图1- MATLAB主窗 ■ Command window〔命令窗) 命令窗口是 MATLAB的主俊口:在H现命令是示符“>”之后可以输入各种 MATLAB 命令,这命令能够成对 MATLAL环境的设置,创建和设置仿真变量,运行仿真简述程序的基本概念和含义, 启动 Simulink仿真模块,以及对仿真数裾的分析和处理等 workspace(工作区您□) MATLAB I:作区窗凵以列表形式显示了 MATLAB1作区中当前所有的变量名称及其属 性,这些属性包括交量的长度、变量的类型及其占用的空间大小,如图12所示 匝一ned 围 围 1人r 围a 64好 阁12 MATLAH作区窗 MATLAB通信仿真及应用实唎详解 在 MATLAB工作窗口选择某个变量,单击圳按钮(或双击该变量)打开如图]3 所小的 Array editor〈数组编辑器〉窗口。通过数组编辑窗囗可以观察某个变量的数徝如果 MATLAB需要设置一个当前工作目录,使得MAAB对所有文件的操作 都默认在该目录中进行。如果 MATLAB在当前目录中找不到指定的文件,它将根据环境变 量中设定的路径进行搜索如果搜索结束仍然找不到指定的文件, MATLAB将发出错误警告。 因此,在对一个没有在环境变量中标明的目录进行操作之湔,应该把这个目录设置为当前目 录 4 第】草 MATLAB与通信仿貞 nch Pad(快速启动窗□) 快速启动窗口提供了一种打开 MATLAB二貝、文档和实例简述程序的基本概念和含义的便捷途径在快速启 动窗口中,各个条日组织成树型结构。单击某个目录前面的加号, MATTLAB将显示该目水下 面的内齐图1-5所示是打开 Blocksets日录以忣 Blocksets卜面的 Communications子日录后 的快速启动窗口示例图 中舞 际Ar甲 梅 r 图15 MATLAH快速启动窗口 另外,单击 MATLAB主窗∏左下方的Sart按钾也能够打开类似的快速启动菜单,如图 16所礻。这个快速启动菜单除了能够显示快速启动窗口的各个目录之外,还可以快速启动 桌面工具管理、网页浏览、个人设置以及帮助文件等 薛m面 阵cMA5rmi Oweb 丰 Ctirtunicahonit saPYeteren 等s Taro tor TICED 图16单击Smar按钮之后地快速启动菜单 ■ Command History〔历史命令窗囗 历史的令箇口保存了用户在 MATLAB命令窗口中输入的所有命令,并且记录了用户每 次啟动 MATLAB的日期和时间,如图1-7所小在历史命令窗口中选择一个或名个的命令(按 住AL或C按键可以选择多个命令)后双击鬣标左键, MAHLAB将自动把这些命令重新輸 入到命令窗口中运行。 x H