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GPS卫星信号高灵敏度快速捕获跟踪算法研究与实现的开题报告

一、选题背景及意义

全球定位系统（GPS）已经成为现代化社会的基石之一，被广泛应用于军事、民用、商业等领域。GPS系统通过向卫星发射的信号与基站之间的信号相比较的方式计算出用户所处的位置，具有跨区域、高精度、高效率等特点。然而，GPS信号的捕获和跟踪也面临着许多挑战，如弱信号、信号干扰等问题。因此，研究GPS卫星信号高灵敏度快速捕获跟踪算法对于提高GPS信号的捕获和跟踪的精度和效率具有重要意义。

二、研究内容和方法

本研究旨在开发一种基于信号处理技术的GPS信号高灵敏度快速捕获跟踪算法。主要包括以下两部分内容：

（1）GPS信号的捕获算法

通过对GPS信号的预处理和信号提取，设计一种高灵敏度的GPS信号捕获算法，并优化其捕获时间和验证精度。主要采用FFT（快速傅里叶变换）等数学运算和信号处理技术实现。

（2）GPS信号的跟踪算法

设计一种高效的GPS信号跟踪算法来增强GPS信号的跟踪能力，通过对参考码延时的非确定性推断、相位变化的检测和信号质量的估计等多种技术手段来实现。

三、预期成果及应用

本研究预期实现一种高灵敏度、快速捕获、高精度的GPS信号捕获跟踪算法，并验证其性能指标。该算法可应用于GPS系统的数据采集、移动终端的导航定位、车载导航系统、智能交通系统等方面。

四、研究进度计划

第一阶段：对GPS信号的基础知识和技术进行研究，制定GPS信号的捕获算法方案。预计用时3个月。

第二阶段：设计GPS信号的捕获算法，进行性能测试和实验验证。预计用时6个月。

第三阶段：设计GPS信号的跟踪算法，进行性能测试和实验验证。预计用时6个月。

第四阶段：总结研究成果，撰写论文并进行答辩。预计用时3个月。

五、参考文献

[1]王小龙.基于GPS卫星信号的高精度定位技术[J].江西电脑科学与技术,2018(2):127-128.

[2]DavidA.Bryan,DanFarkas,andMichaelL.Wicks.GPSreceiverperformance:theoryandpractice[M].Wiley-Interscience,2014.

[3]StephenJ.Appelbaum.J.Henriksen,O.Julseth，etal.SpreadingcodecorrelationinGPSreceiveracquisition[J].IEEEJournalonSelectedAreasinCommunications,1995.