عنوان پایان‌نامه
طراحی و پیاده سازی سیستم گیرنده GPS بر مبنای رادیو نرم افزار
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-سیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1604;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42178
- تاریخ دفاع
- ۱۲ اسفند ۱۳۸۷
- دانشجو
- محمد امیررحمت
- چکیده
- سیستم‌های موقعیت‌یابی جهانی امروزه به صورت جزء لاینفکی از زندگی روزمره در آمده‌اند و کاربردهای تجاری و دفاعی آنها روزافزون می‌باشد. با توجه به راه‌اندازی سیستم‌های موقعیت‌یابی جدید توسط کشورهای مختلف، در 10 سال آینده شاهد افزایش چشمگیر کاربردهای این سیستم‌ها خواهیم بود. از سوی دیگر گیرنده‌های نرم‌افزاری با توجه به انعطاف‌پذیری بالا و امکان پیاده‌سازی الگوریتم‌های متنوع و پیچیده، سهم مهمی در تحقیق، توسعه و پیاده‌سازی سیستم‌های موقعیت‌یابی خواهند داشت. در این پژوهش پس از معرفی مختصر سیستم‌های مکان‌یابی عملیاتی و در حال توسعه، سیستم مکان‌یابی GPS و بخش‌های مختلف پردازشی آن بررسی شده‌اند. در ادامه با استفاده از بستر سخت‌افزاری موجود و با تکیه بر مفاهیم رادیوی نرم‌افزاری اقدام به پیاده‌سازی یک گیرنده نرم‌افزاری GPS شده است. این گیرنده محدودیت‌های سرعت، ارتفاع و نرخ بهنگام‌سازی موقعیت گیرنده‌های تجاری را نداشته و دقت مکان‌یابی آن مناسب می‌باشد. با توجه به انعطاف‌پذیری این گیرنده، امکان ارتقاء یا ایجاد تغییرات در آن به منظور موقعیت‌یابی با سیستم‌ها و سیگنال‌های موقعیت‌یابی آتی وجود خواهد داشت. در ادامه روشی جدید برای اکتساب سیگنال ماهواره‌های مختلف ارائه شده که ضمن حساسیت بالای اکتساب، دارای زمان پردازش کمتری نسبت به روش‌های متداول مورد استفاده در گیرنده‌های نرم‌افزاری می‌باشد. الگوریتم پیشنهادی با استفاده از آرایه آنتن و بهره‌گیری از سه بعد دایورسیتی فضایی، کد و سمبل عمل می‌کند. در این روش از مدل تحلیل موازی عوامل که ابزاری قوی در آنالیز آرایه‌های مرتبه بالا می‌باشد استفاده شده و نتایج بدست آمده برای احتمال اکتساب و سرعت پردازش با روش‌های متداول مقایسه شده‌اند.
- Abstract
- Nowadays, global navigation satellite systems are an integral part of everyday life and their applications are ever-increasing. Considering the rapid development of several new navigation systems by different governments, in the next 10 years a similar growth trend is expected. On the other hand, the flexibility and ease of implementing complex algorithms with software receivers make them the best choice for research, development and implementation of future navigation systems. In this Thesis, after an introduction to the operational and developing navigation systems, the GPS navigation system and different processing blocks of its receiver have been investigated. Using the available hardware platform and based on the software radio concepts, a software GPS receiver has been implemented. Considering the flexibility of this receiver, it is possible to implement new algorithms or make it compatible with future navigation systems and signals. Next, a new method for acquisition of GPS satellites has been proposed which has high acquisition sensitivity and reduced processing time compared to the conventional acquisition algorithms used in software receivers. The proposed algorithm uses antenna arrays and exploits the spatial, code and symbol diversities. The method uses parallel factor analysis model which is a powerful tool in analysis of multi-way arrays. The performance results for acquisition probability and processing time are compared with the conventional methods.
