摘要：随着GPS技术的不断进步，GPS能够运用的领域越来越广，已被广泛应用于交通、测绘等许多行业。在将来，更多领域将会运用到GPS定位系统，这意味着GPS的更新换代速度会越来越快，以硬件为基础的传统GPS接收机已经无法满足时代的需要，在这种情形下，GPS接收机已经开始慢慢的转变形式，软件接收机将会替代硬件接收机，他的处理模式也将由从模拟信号处理变为数字信号处理。对软件接收机的研究需要进入更加深入的层次，来面对多个卫星系统并存的情况，这需要能够实现多系统并存的软件，即一个软件处理不同的信号，这样就会更加方便快捷。本文介绍了一种基于Hackrf多频段的GPS信号接收系统。本系统主要分为两部分：Hackrf硬件设备和GPS接收机的仿真实现。通过USB接收实现HackRF射频前端信号的采集。通过虚拟机安装GNSS-SDR软件接收系统，通过GNSS-SDR 实现卫星信号的解调和定位。

关键词：GPS ；Hackrf设备 ；GNSS-SDR

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3研究内容-2

第二章GPS系统-4

2.1 GPS接收系统简介-4

2.2 GPS信号结构-4

2.2.1载波-5

2.2.2伪码-6

2.2.3数据码-6

2.3导航电文-7

2.4卫星信号的数据格式-7

2.5卫星信号的码分多址（CDMA）调制模式-8

2.6本章小结-8

第三章 GPS接收机与射频前端-9

3.1 GPS接收机的概况-9

3.2射频前端-10

3.2.1射频信号调整-11

3.2.2下变频混频-11

3.2.3中频滤波信号放大-11

3.2.4模数转换-12

3.3本章小结-12

第四章GPS信号的捕获-13

4.1信号捕获的概况-13

4.1.1三维算法-13

4.1.2捕获与跟踪之间的转换-14

4.2捕获算法-15

4.2.1线性搜索-15

4.2.2并行频率搜索-16

4.2.3并行相位搜索-17

4.3本章小结-17

第五章系统设计-18

5.1 hackrtf硬件介绍-18

5.2软件介绍-19

5.3本章小结-23

第六章 个人小结-24

参考文献-25

致  谢-27