GPS频域并行码捕获改进算法

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1、第25卷第11期电子测量与仪器学报Ⅵ){_25No．112011年11月JoURNAL0FELECTRoNICMEASUREMENTANDINSTRUMENT·985·DOI：10．3724／SP．J．1187．2011．00985GPS频域并行码捕获改进算法木赵丽陈小惠潘树国2(1．南京邮电大学自动化学院，南京210046；2．东南大学仪器科学与工程学院，南京210096)摘要：针对基于FPGA平台的GPSL1信号的软件接收机捕获实时性差的问题，设计并实现了改进的GPS信号频域并行码相位捕获算法。首先分析了频域并行码相位捕获的理论模型，在此基础上采用平均采样方法

2、对5714点的数据进行下采样，平均采样后为1024点，用AlteraFFTIP核实现1024点数据的FFT计算，实现算法的改进。利用ModelSim进行了仿真，仿真结果表明改进的算法降低了运算量，极大地提高了捕获速度，尽管平均采样造成了一定的C／A码相位误差，但不影响跟踪的结果，保证了捕获的正确性。关键词：GPSL1信号；捕获；平均采样；FFFIP核；C／A码中图分类号：P228．4文献标识码：A国家标准学科分类代码：590．35ImprovedFrequencyDomainParallelCodeAcquisitionAlgorithmforGPSSignalZ

3、haoLiChenXiaohuiPanShuguo(1．NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046，China；2．SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：ThispaperproposesanimprovedfrequencydomainparallelcodeacquisitionalgorithmforGPSL1signal，whichcouldovercomepooracquisitionreal—timeofGPSsoft

4、warereceiverbasedonFPGA．Accordingtothefrequencydomainparallelcodeacquisitionalgorithm，theimprovedalgorithmsamples5714pointsofdatato1024pointsduringoneperiodusingaveragesamplingtechnique．Subsequently．weutilizeAlteraFFTIPcoretoworkoutFouriertransformof1024pointsofdata．Simulationexperime

5、ntimplementedtotesttheoptimizedalgorithmbyusingModelSimsimulator．Simulationresultsindicatethattheproposedapproachcouldobviouslyreducethecalculatingamountandlargelyincreaseacquisitionspeed．Itdoesn’tafectthefinalresultoftrackingprocessbecauseonlyalittleC／Acodephaseerrorsexist．Keywords：G

6、PSsignal；Acquisition；Averagesamplingtechnique；FFTIPcore；C／Acode关算法要快的多。近年来，在GPS软件接收机的研1引言究领域，这种方法得到了广泛采用，但是基本上都是在PC平台上仿真实现，尤其是在国内，很少有硬GPS接收机中，信号的捕获是信号跟踪和解调件实现的。FPGA(现场可编程门阵列)是20世纪90导航数据位的前提。捕获时需要对GPS星座中的每一颗卫星同时完成载波多普勒频移搜索和C／A码初年代兴起的半定制集成电路，有着快速处理数字信始相位搜索uJ。传统的GPS接收机，捕获部分由专用号和设计的灵活性的优点

7、，可以在FPGA硬件平台的芯片来实现L2J，用户很难改变相应的参数，更换新上来实现GPS软件接收机基带信号处理部分。现在的算法，大都采用相对简单的时域相关算法。GPS软FPGA厂商Altera公司和Xilinx公司都研制了FFTIP件接收机用软件来实现捕获部分，具有很好的灵活核，可以利用FFTIP核，来完成相关过程中的FFT性和扩展性。1991年VanNee等人提出了基于FFT运算。的伪码快速捕获算法L3J，也就是频域循环相关的捕目前时域相关算法完成捕获需要的时间是获方法，使相关运算量有了一定的降低，比时域相353sI4J，比较耗时且不利于软件实现，频域并行码本文

8、于2011