基于MATLAB的GPS信号捕获仿真系统与累积算法性能分析

资 源 简 介

本项目通过MATLAB实现GPS信号捕获仿真，模拟卫星导航信号的生成与接收处理流程。系统支持相关累积与非相关累积两种捕获算法，能够分析其在加性高斯白噪声环境下的性能表现，适用于导航信号处理的教学与算法验证。

详 情 说 明

GPS信号捕获仿真系统及累积算法性能分析

项目介绍

本项目通过MATLAB仿真实现GPS信号捕获功能，模拟卫星导航信号的生成与接收处理全流程。系统集成了相关累积和非相关累积两种核心捕获算法，能够在高斯白噪声环境下进行性能评估与对比分析。程序包含完整的前端信号模拟、多普勒频移补偿、峰值检测与判决逻辑，为GPS接收机算法设计提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 信号仿真：生成GPS C/A码信号，支持BPSK调制与载波调制
• 算法实现：集成相关累积算法（相干积分与FFT并行码相位搜索）和非相关累积算法（平方律检测与多周期非相干积分）
• 性能分析：支持捕获成功率与时延对比分析，可评估算法在不同信噪比下的表现
• 动态场景：可模拟接收机运动带来的多普勒频移变化
• 可视化输出：提供相关峰值三维图、算法对比曲线等多种可视化结果

使用方法

1. 配置仿真参数：设置卫星PRN编号、载波频率、采样率、信噪比范围等基本参数
2. 设定算法参数：调整积分时间、多普勒搜索范围、码相位搜索步长等算法参数
3. 运行仿真程序：执行主程序开始信号生成与捕获过程
4. 查看结果：分析捕获判决结果、性能指标和可视化输出

系统要求

• MATLAB R2016a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于大范围参数扫描）

文件说明

主程序文件实现了系统核心功能，包括GPS信号生成模块、算法处理引擎和结果分析部件。具体负责完成卫星信号仿真、载波调制、多普勒效应模拟、两种累积算法的完整执行流程、峰值检测与参数估计、性能指标计算以及多种可视化图形的生成。程序采用模块化设计，通过参数化配置支持灵活的仿真场景设置。