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GPS软件接收机的捕获与跟踪技术研究的开题报告

一、研究背景

GPS是美国军方研发的一项卫星导航系统，目前已经成为全球定位领域的核心技术之一。GPS软件接收机是指利用计算机软件实现GPS信号接收、处理和定位的系统，具有成本低、操作灵活等优点，被广泛应用于各个领域，如军事、民航、汽车导航、移动通信等。然而，GPS信号在传播过程中会遭受各种干扰，如信号衰减、多径效应、噪声干扰等，导致GPS接收机性能下降。因此，如何提升GPS软件接收机的捕获和跟踪能力，成为当前GPS研究领域的热点问题。

二、研究目的

本课题拟通过研究GPS软件接收机的捕获与跟踪技术，探索一种高效准确的定位技术。具体目的包括：

1.分析GPS信号的特点和捕获与跟踪原理，深入了解GPS软件接收机的工作原理和性能指标；

2.研究GPS信号捕获与跟踪算法，包括快速傅里叶变换（FFT）、码偏移跟踪（PLL）等技术，比较各种算法的优劣；

3.设计和实现高性能的GPS软件接收机，包括软件设计和硬件构建，并对其进行实验测试；

4.分析GPS软件接收机的捕获和跟踪能力，评估其定位精度和鲁棒性。

三、研究内容和方法

1.GPS信号特性和GPS软件接收机的工作原理：分析GPS信号的特点，包括信号结构、信号功率、天线接收模型等；研究GPS软件接收机的工作原理，包括信号采集、处理、跟踪等模块的实现。

2.GPS信号捕获与跟踪算法：介绍GPS信号捕获与跟踪的基本原理，包括卫星信号搜索、同步、跟踪等过程；研究各种算法的优劣，如FFT、PLL等。

3.GPS软件接收机的设计和实现：设计和实现高性能的GPS软件接收机，包括信号采集、解调、跟踪和定位算法等模块的实现，并使用C++语言和MATLAB对其进行编程。

4.GPS软件接收机性能分析：对设计的GPS软件接收机进行实验测试，通过对接收到的GPS信号进行处理，评估其捕获和跟踪能力，分析其定位精度和鲁棒性。

四、预期研究成果

1.对GPS软件接收机的捕获和跟踪技术进行深入研究，掌握该领域的核心技术和发展趋势。

2.提出一种高效准确的GPS定位技术，可以应用于各种场景，如军事、民航、汽车导航等领域。

3.设计实现高性能的GPS软件接收机，为相关应用提供一种成本低、操作灵活的解决方案。

4.提供一份完整的研究报告，包括GPS信号的特性和捕获与跟踪原理、GPS软件接收机的设计和实现，以及实验结果和分析。