Vector tracking loop design for GPS receivers
GPS alıcıları için vektör takip dögüsü tasarımı
- Tez No: 442220
- Danışmanlar: PROF. DR. BUYURMAN BAYKAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bu çalışma vektör takip döngüsü tabanlı modern GPS alıcısı tasarımının detaylarını kapsamaktadır. Geleneksel takip döngüleri yakalanan sinyalleri birbirlerinden bağımsız şekilde işledikleri için sinyaller arası bilgi aktarımı ve zayıf sinyallerin görece daha güçlü sinyaller tarafından desteklenmesi gibi durumlar mümkün olmamaktadır. Diğer taraftan; vektör takip döngüleri yakalanan tüm GPS uydu sinyallerini aynı anda işlerler. Bu durum GPS sinyallerinin herhangi bir sebepten düşük güce sahip olduğu bölgelerde vektör takip döngülerinin geleneksel takip döngülerine göre daha iyi performans gösterebilmelerine olanak sağlamaktadır. Bu tezde, ilk olarak, GPS alıcılarının ve GPS uydu sisteminin temel özellikleri anlatılmıştır. Geleneksel ve vektör takip döngülerinin uygulanmalarına yönelik bu tez çalışmasında yapılanlar detaylı şekilde anlatılmıştır. Ayrıca, VDFLL tabanlı fakat VDFLL' e göre daha az işlem yüküne sahip olan yeni bir vektör takip döngü algoritması sunulmuştur. Belirtilen sinyal takip döngüsü algoritmaları MATLAB üzerinde uygulanmıştır. Bu algoritmaların performansları çeşitli yönlerden geleneksel takip döngü performansları ile Spirent GPS sinyal simülatörü kullanılarak karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile vektör takip döngüsü algoritmalarının düşük taşıyıcı frekans/gürültü oranına sahip bölgelerde geleneksel takip döngülerinden daha iyi sinyal takibi yapabildikleri doğrulanmıştır. Bunun yanında, sunulan yeni takip döngüsünün VDFLL algoritmasına alternatif olabileceği gösterilmiştir. Bu algoritmalar kapalı alanlar ve kanyonlar gibi GPS sinyalleri açısından zorlayıcı olan bölgelerde GPS sinyal takibi için kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
This study describes the design of a modern GPS receiver architecture based on vector tracking loops. Since the traditional tracking loops process the signals independently, there is no information exchange between channels. Due to that fact, aiding of weaker signals in the presence of relatively strong signals is impossible. On the other hand, vector tracking loops simultaneously process the signals from all visible channels. Therefore, they are able to perform better than the traditional tracking loops in degraded signal environments where carrier to noise ratio is significantly low. In this thesis, a review of GPS receivers and satellite constellation is firstly presented. Then, the implementation details of traditional tracking loops and Vector Delay/Frequency Lock Loop (VDFLL) algorithm, which is a common type of the vector tracking architectures, are discussed. In addition, a modified version of VDFLL, which has a navigation filter with less number of states, is proposed. The mentioned algorithms are implemented in MATLAB environment. The performances of these algorithms are compared by using a Spirent GPS signal simulator. These performance comparison results indicate that the vector tracking algorithms have improved signal tracking capabilities in low carrier to noise ratio environments. Besides the superiority of the vector tracking algorithms, it is also shown that the modified version of VDFLL algorithm may be an alternative to original VDFLL with the advantage of lower computational load and almost similar performance in degraded signal environments. These algorithms can be used to track GPS signals in challenging GPS signal environments such as urban canyons and indoor areas.
Benzer Tezler
- İnsansız su üstü araçlarının yol takibi için kullanılan güdüm yasalarının optimizasyonu ve yeni bir algoritmanın geliştirilmesi
Optimization of guidance laws used for path following of unmanned surface vehicles and development of a novel algorithm
OSMAN ÜNAL
Doktora
Türkçe
2024
DenizcilikSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. NURİ AKKAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ATALI
- Multi-sensor lane tracking and lane departure warning system design
Çok-sensörlü şerit takip ve şeritten ayrılma uyarı sistemi tasarımı
BARIŞ ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ
- Supervisory controller design for an image-based air surveillance platform by using hybrid feedback control theory
Görüntü-tabanlı hava gözetleme platformu için hibrit geri besleme kontrol teorisiyle gözcü kontrolcü tasarımı
HAYRETTİN ULAŞ AKOVA
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAİF TUNA BALKAN
- Denizaltı dikey düzlem modeli için uyarlamalı model öngörülü kontrolör tasarımı
Adaptive model predictive control design for underwater vehicle vertical plane model
HARUN TOPBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Modelling longitudinal motion of an electric vehicle and wheel slip control through NN based uncertainty prediction
Elektrikli aracın boyuna hareketinin modellenmesi ve yapay sinir ağı tabanlı belirsizlik kestirimli tekerlek kayma kontrolü
DUYGU ÖZYILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA