gps信号串行捕获算法研究

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1、万方数据小型微型计算机系统JournalofChineseComputerSystems2010年1月第1期VoL31No．12010GPS信号串行捕获算法研究武建锋1’2，胡永辉1，蔡成林L21(中国科学院国家授时中心，陕西西安710600)2(中国科学院研究生院，北京100049)E—mail：wujianf@126．com摘要：传统串行搜索算法在时域内对所有可能的频点和相位进行串行搜索，搜索的过程只需要加法和乘法运算，无论是在硬件还是软件中都容易实现，在GPS接收机设计中得到大量应用．但由于串行搜索算法在实际接收机中实现时，捕获过程需要大量的相乘、累加运算，需要较长的

2、捕获时间．文中从降低相乘和累加运算个数入手，提出一种改进算法，使得捕获速度得到明显提高．利用MA'VLAB分别对传统的和改进的算法进行了算法仿真；根据信号捕获理论结合仿真实验结果，对两种算法进行了比较和分析。认为改进算法可以有效的应用于GPS信号捕获，而且提高了捕获的速度．该算法对于其它系统的伪随机码捕获也是适用的．关键词：时域；相乘累加；抽取；串行搜索；捕获时间中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-1220(2010)01-0186-04StudyontheSerialSearchAlgorithmforGPSSignalWUJian-feng”．HUY

3、ong·buil-CAICheng—fin毕1(NationalTimeServiceCenter．ChineseAcademyofSciences。Ⅺ’an710600-Ch／na)2(GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences-Berg100049．China)Abstract：TheserialsearchalgorithmsearchesforasatellitesequenfiallyateachpossiblecodedelayandDopplershiftintimedomain．Becauseonlyadditi

4、onandmultiplicationoperationsareneeded。itiseasytOimplementintimedomain．ThisapproachhasbccnextenosiveapplicationsinGPSreceivers．BecausetheserialsearchalgorithmhastOdomuchghdecorrelationinarealGPSreceiver-thisexhaustingcorrelationalsotendstObethemainweaknessoftheserialsearchacquisition．Toove

5、rcometheshortageoftheserialsearchalgorithm．theobjectiveofthestudyistOshortenthecorrelationtime，andaflewalgorithmisgiven．Itcandecreasethea-mountacquisitiontimeefficient．IfthisalgorithmisimplementedincivilGPSreceivers-theserialsearchalgorithmwillbecomemorefeasibleandpopular．Therevisitedalgor

6、ithmaimsatnotonlytheGPSsignal-butalsoissuitableforotherCDMAsystems．Keywords：timedomain；additionandmultiplication；sample；serialsearch；acquisitiontime1引言GPS卫星信号采用组合码调制技术，将卫星导航电文经伪随机码扩频成为组合码，再对L频段的载波进行相移键控调制．采用这种格式不仅提高了系统导航定位的精度，并且使系统具有很高的抗电子干扰能力和极强的保密能力，而所用的关键技术是伪随机码的扩频技术．在GPS用户端，实现对伪随机码的捕获至

7、关重要，对其捕获算法的研究一直是GPS接收机研究的一个热点．2传统串行搜索捕获算法原理GPS信号主要的捕获算法有三种：串行搜索捕获算法、循环相关捕获算法以及延迟与累积捕获算法．串行捕获算法一般都在时域内用硬件实现[1捌，它对可能存在的码相和频点进行串行搜索，由于其在时域中很容易实现，在实际设计中得到大量应用．循环相关捕获算法是一种基于快速傅立叶变换(FFT)的算法¨剖，是在频域内实现信号的捕获，这种算法的捕获速度优于传统的滑动捕获算法，但由于FFr在硬件上实现时难度较大、比较耗费资源等缺点，因此在普通接收机中应用不