اکتساب سریع در گیرنده‌های سامانه موقعیت‌یاب جهانی gps با استفاده از شکستن باند فرکانسی به زیرباندها

هر گیرنده‌ی نرم افزاری سامانه موقعیت‌یاب جهانی (gps) دارای سه بخش اکتساب، ردیابی و حل معادلات ناوبری است. در محیط هایی که دسترسی به آسمان ضعیف است، احتمال از دست رفتن سیگنال بسیار بالا خواهد رفت. بنابراین در این شرایط عملیات موقعیت یابی تا جایی که امکان دارد باید سریع انجام شود. اکتساب به عنوان اولین و مهم‌ترین بخش در گیرنده‌های نرم‌افزاری شناخته شده است. این بخش با مشکلاتی مانند سرعت دستیابی ناکافی به سیگنال gps مواجه است، زیرا در بعضی موارد، اثر داپلر باعث می‌شود فرکانس دریافتی توسط گیرنده با فرکانس ارسالی توسط ماهواره متفاوت شود. در این مقاله، یک روش جدید برای بهینه‌سازی فضای جستجو داپلر و افزایش سرعت اکتساب سیگنال‌های gps پیشنهاد شده است. در بدترین حالت ممکن،گیرنده های زمینی اثر داپلر باعث می شود که فرکانس سیگنال دریافتی به اندازه ی 10± khz جابه جا شود. در روش پیشنهادی، باند فرکانسی را با استفاده از فیلتر محدود کرده و سپس با جابجایی فیلتر، فضای 0± khz را کاملا پوشش می دهیم. در هر جابجایی، ماهواره های در دید گیرنده (los) شناسایی و از لیست ماهواره‌های باقی‌مانده جدا می‌شوند. در این روش سعی بر آن است که بهترین فیلتر برای کاهش زمان اکتساب، انتخاب شود. برای ارزیابی از پنج مجموعه داده واقعی استفاده می‌کنیم که دو مجموعه از داده‌ها در محیط دانشگاه علم و صنعت ایران جمع‌آوری شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که روش‌ پیشنهادی در مقایسه با روش متداول باند ثابت، عملکرد بهتری دارد، به ‌طوری ‌که با اعمال روش‌ پیشنهادی بر روی پنج مجموعه داده واقعی و میانگین گیری از نتایج، شرایط از نظر زمان اجرا و پیچیدگی محاسباتی نسبت به روش باند ثابت به ترتیب، به میزان 22%و 19% بهبود می یابد.

fast acquisition in gps receivers using sub frequency bands

each software global positioning system (gps) receiver consists of three sections called acquisition, tracking, and navigation. the acquisition section is known as the first part of the receiver that has some serious problems to increase the speed of acquiring the gps signals. in some cases, the doppler effect (de) that causes the relative motion between satellite and receiver leads to transforming the carrier frequency of the gps receiver. in this study, we propose new method to achieve fast acquisition in gps receivers. in our presented method, the doppler frequency band has a deviation of ; so that it has been considered in the worst case. in the proposed method, we limit the frequency band by using a smaller filter and then completely cover the space of by shifting the filter. in each shift, the satellites in line of sight (los) are detected and separated from the collection list of satellites. in this method, the best filter that reduces the acquisition time is selected. to validate proposed method, we utilize five real datasets that two of them were collected from around iran university of science and technology. the experimental results represent that our suggested method outperforms the conventional band fixed method in terms of the execution time and computational complexity by approximately 22% and 19%, respectively.