Robust GNSS signal detection in the presence of navigation data bits

This paper considers the problem of weak signal detection in the presence of navigation data bits for Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers. Typically, a set of partial coherent integration outputs are non-coherently accumulated to combat the effects of model uncertainties such as the presence of navigation data-bits and/or frequency uncertainty, resulting in a sub-optimal test statistic. In this work, the test-statistic for weak signal detection is derived in the presence of navigation data-bits from the likelihood ratio. It is highlighted that averaging the likelihood ratio based test-statistic over the prior distributions of the unknown data bits and the carrier phase uncertainty leads to the conventional Post Detection Integration (PDI) technique for detection. To improve the performance in the presence of model uncertainties, a novel cyclostationarity based sub-optimal PDI technique is proposed. The test statistic is analytically characterized, and shown to be robust to the presence of navigation data-bits, frequency, phase and noise uncertainties. Monte Carlo simulation results illustrate the validity of the theoretical results and the superior performance offered by the proposed detector in the presence of model uncertainties.

Energy Efficient GPS Acquisition with Sparse-GPS

Following rising demands in positioning with GPS, low-cost receivers are becoming widely available; but their energy demands are still too high. For energy efficient GPS sensing in delay-tolerant applications, the possibility of offloading a few milliseconds of raw signal samples and leveraging the greater processing power of the cloud for obtaining a position fix is being actively investigated. In an attempt to reduce the energy cost of this data offloading operation, we propose Sparse-GPS(1): a new computing framework for GPS acquisition via sparse approximation. Within the framework, GPS signals can be efficiently compressed by random ensembles. The sparse acquisition information, pertaining to the visible satellites that are embedded within these limited measurements, can subsequently be recovered by our proposed representation dictionary. By extensive empirical evaluations, we demonstrate the acquisition quality and energy gains of Sparse-GPS. We show that it is twice as energy efficient than offloading uncompressed data, and has 5-10 times lower energy costs than standalone GPS; with a median positioning accuracy of 40 m.

GPS变形监测平差计算及不确定度分析

全球定位系统（GPS）是一种全天候、高精度的连续定位系统，它以速度快、方法灵活多样、操作简便等优势被广泛应用于工程测量和变形监测中。结合水厂铁矿GPS边坡变形监测实例，对GPS监测网的星历预报、基线向量平差计算、网平差计算、结果及残差不确定度进行了细致分析研究，以验证GPS技术在边坡变形监测中的可靠性和精度。

编队飞行GPS/INS相对导航的分布滤波算法

在对编队飞行GPS/INS相对导航当前的主要滤波算法进行总结和分析的基础上,提出了分布滤波的算法,并建立了GPS/INS相对导航仿真系统,对该算法进行验证。仿真结果表明该算法能够适应大型、紧密编队飞行的需求,在减小计算量、降低通讯数据量、允许编队做大的机动飞行的同时,能得到较高的估计精度。

Reloj basado en señales GPS con corrección digital para PTP-Master

[ES]este proyecto trata sobre el desarrollo de un core en una FPGA para conseguir, gracias a un módulo GPS, una referencia temporal precisa, necesaria para un equipo PTP master (IEEE-1588), a bajo coste y con calidad Grand Master.

Reloj basado en señales GPS con corrección por tensión para PTP-Master

[ES]El proyecto presentado a continuación muestra la elaboración de un core para ser embebido dentro de las denominadas FPGAs (Field Programmable Gate Array), cuya finalidad es la creación de una referencia temporal, en arquitectura de 64bits, gracias a un módulo GPS (Global Positioning System), lo más cercana posible al orden de las decenas de nano-segundos, para poder ser insertado en un equipo PTP-Master (Precision Time Protocol - Master) (IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) - 1588), a bajo coste y con calidad comparable a la de los dispositivos Grand Master.

Avaliação da qualidade das medições fotogramétricas da versão integrada do software livre E-FOTO.

Na década de 90 com o aumento da capacidade de processamento e memória dos computadores, surgiu a fotogrametria digital, que tem como objetivo principal o mapeamento automático das feições naturais e artificiais do terreno, utilizando a imagem fotogramétrica digital como fonte primária de dados. As soluções fotogramétricas se tornaram mais compactas e versáteis. A estação fotogramétrica digital educacional E-FOTO é um projeto multidisciplinar, em desenvolvimento no laboratório de Fotogrametria Digital da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, que se baseia em dois pilares: autoaprendizado e gratuidade. Este trabalho tem o objetivo geral de avaliar a qualidade das medições fotogramétricas utilizando a versão integrada 1.0β do E-FOTO. Para isso foram utilizados dois blocos de fotografias de regiões distintas do planeta: um bloco de fotografias (2005) do município de Seropédica-RJ e um bloco de fotografias antigas (1953) da região de Santiago de Compostela, na Espanha. Os resultados obtidos com o E-FOTO foram comparados com os resultados do software comercial de fotogrametria digital Leica Photogrammetry Suite (LPS 2010) e com as coordenadas no espaço-objeto de pontos medidos com posicionamento global por satélite (verdade de campo). Sendo possível avaliar as metodologias dos softwares na obtenção dos parâmetros das orientações interior e exterior e na determinação da exatidão das coordenadas no espaço-objeto dos pontos de verificação obtidas no módulo estereoplotter versão 1.64 do E-FOTO. Os resultados obtidos com a versão integrada 1.0β do E-FOTO na determinação dos parâmetros das orientações interior e exterior e no cálculo das coordenadas dos pontos de verificação, sem a inclusão dos parâmetros adicionais e a autocalibração são compatíveis com o processamento realizado com o software LPS. As diferenças dos parâmetros X0 e Y0 obtidos na orientação exterior com o E-FOTO, quando comparados com os obtidos com o LPS, incluindo os parâmetros adicionais e a autocalibração da câmara fotogramétrica, não são significativas. Em função da qualidade dos resultados obtidos e de acordo com o Padrão de Exatidão Cartográfica, seria possível obter um documento cartográfico Classe A em relação à planimetria e Classe B em relação à altimetria na escala 1/10.000, com o projeto Rural e Classe A em relação à planimetria e Classe C em relação à altimetria na escala 1/25.000, com o Projeto Santiago de Compostela. As coordenadas tridimensionais (E, N e H) dos pontos de verificação obtidas fotogrametricamente no módulo estereoplotter versão 1.64 do E-FOTO, podem ser consideradas equivalentes as medidas com tecnologia de posicionamento por satélites.

Programa de processamento de efemérides de satélites GPS: aplicação em posicionamento de satélites e posicionamento geodésico.

O emprego das técnicas de posicionamento de alta-precisão e de precisão, com recurso ao Sistema de Posicionamento Global, têm se consolidado como solução definitiva para a obtenção das coordenadas de pontos sobre a superfície terrestre, nas mais diversas aplicações, em particular aquelas envolvidas na realização do cadastro em áreas urbanas e construção da base de dados associada aos Sistemas de Informação Geográfica utilizados na gestão territorial. Os receptores GPS armazenam as informações dos satélites inicialmente em formato próprio, porém a maioria dos usuários não usa esse formato para trabalho, e sim o formato RINEX. Sendo este um formato importante ao trabalhar com GPS, os softwares proprietários que geralmente acompanham os receptores e fazem a transformação de seu formato próprio para o RINEX, processam as observáveis de forma exclusiva e fechada, não permitindo alteração de seu código-fonte (o que configura uma caixa preta). Este trabalho visa elaborar e implementar um programa com código-fonte aberto para leitura e manipulação de arquivos de efemérides transmitidas e precisas do Sistema de Posicionamento Global GPS e aplicá-lo ao posicionamento de satélites artificiais, e ainda realizar um estudo do comportamento do mesmo no posicionamento geodésico de pontos na superfície terrestre. Considerando-se que a posição terrestre dos satélites influencia diretamente no cálculo da posição de pontos sobre a superfície, esse estudo verifica que é possível obter coordenadas dos satélites a partir das efemérides transmitidas de forma coerente, e isto é feito utilizando-se o processamento que o programa faz ao manipular corretamente os arquivos RINEX. O programa implementado é capaz de lidar com os arquivos de formato RINEX e SP3, lendo, extraindo e utilizando informações para uma aplicação de posicionamento terrestre de satélites artificiais GPS, podendo ainda realizar outras aplicações como o posicionamento geodésico de pontos adaptando seu código-fonte para outros modelos. Esse programa poderá ser utilizado em benefício dos profissionais que atuam em diversas aplicações que envolvam o posicionamento geodésico por satélites, proporcionando flexibilidade de trabalho, pois o programa terá código-fonte aberto.

A 5.6-mW Power Dissipation CMOS Frequency Synthesizer for L1/L2 Dual-Band GPS Application

This paper presents a wide tuning range CMOS frequency synthesizer for dual-band GPS receiver, which has been fabricated in a standard 0.18-um RF CMOS process. With a high Q on-chip inductor, the wide-band VCO shows a tuning range from 2 to 3.6GHz to cover 2.45GHz and 3.14GHz in case of process corner or temperature variation, with a current consumption varying accordingly from 0.8mA to 0.4mA, from a 1.8V supply voltage. The measurement results show that the whole frequency synthesizer costs a very low power consumption of 5.6mW working at L I band with in-band phase noise less than -82dBc/Hz and out-of-band phase noise about -112 dBc/Hz at 1MHz offset from a 3.142GHz carrier.

一种提高车载单频GPS实时定位精度的方法

民用单频GPS接收机实时定位精度约为 1 0 0m。将民用单频GPS接收机装载到汽车上进行导航工作，如不用差分等方法，则其实时定位精度也只能为 1 0 0m。假设在车上另加测向测距装置，以此为基础，提出一种提高车载单频GPS接收机实时定位精度的算法。