精度改进的B1频点快速捕获算法及FPGA实现.pdf

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1、第34卷第6期2016年12月中国民航大学学报JOURNALoFCIVⅡ。AVIATIONUNrvERSITYoFCIⅡNAV01．34No．6December2016精度改进的B1频点快速捕获算法及FPGA实现胡铁乔，韩煜昕，杨焕芹(中国民航大学智能信号与图像处理重点实验室，天津300300)摘要：北斗静止轨道卫星电文传输速率高，电文翻转导致捕获算法的相关增益和频移搜索精度降低。针对这一问题，结合传统部分匹配滤波器与FF11捕获算法的优点，提出一种能够消除导航电文翻转提高频移搜索精度的快速捕获方法。首先给出算法的理论论证；

2、然后将算法的有效性同传统算法比较；最后对算法的工程实用性通过FPGA平台进一步验证。算法仿真以及FPGA平台的测试结果表明，在获得相同伪码搜索精度的条件下，该方法能够消除电文翻转对多普勒频移搜索精度的影响，实现北斗B1信号的高精度快速捕获。关键词：B1频点；电文翻转；捕获算法；FPGA中图分类号：V249．33；P228。1文献标志码：A文章编号：1674—5590{2016)06—0015一06Accuracy—improVedB1signalfastacqllisitionalgorithmandFPGAil：nplem

3、entation日U死egi∞，删Ⅳy“算i％，HⅣG日"n叼in(，n把ff咖mJs匆脚nndJ概铲mcessing‰，，L曲旷死耐溉翻％n耐流300300，吼i船)AbstI鼍ct：ThehighmessagetransmissionmteofGEO电eostationaryorbitsateUites)forBDSmayleadtoreducedcon．elationgainandsearchingprecisionoffhquencyshiftinacquisitionalgorithm．Inordertosolve

4、thisproblem，combiningwiththeadvantageoftraditionalpanialmatchedfilterandFFTacquisitionalgorithm，afastacquisitionmethodwhichcaneliminatetmnsitionofnavigationmessage粕dimpmvethesearchingaccumcyoffkquencyshmispmposed．Firsdy，theoreticaldemonstmtionofthealgorithmisgiven；

5、山ealgorithmvalidityisthencomparedwithtraditionalalgofithm’s；finally，theenginee五ngpracticabilityofthealgori山misfurtherverifiedthmughFPGAplatfo硼．ResultsofalgorithmsimulationandFPGAplatfo肋testshowtllatinthesameconditionofpseudocodesearchingprecision，thecurrentmethodca

6、nelimina￡etmnsitioninnueneeofnav远ationmessageonthesearchingaccuracyofdopplershift，andfastcaptureabilityofBlsignalisachievedwithhighprecisionundertheconditionofsameseaI℃hingprecisionofpseudocode．Keywords：B1frequencypoiIIts；da诅tr肌sition；acquisitionalgorithm；FPGA中国卫星导

7、航系统管理办公室公布的北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件指出，静止轨道卫星(geostationaryorbitsatellites，GEO)的电文传输速率是500bps【”，是GPS电文传输速率的10倍。如此高的传输速率，要求接收机基带信号处理模块有更高的处理性能。而捕获是导航定位接收机基带信号处理的前端，捕获的精度和速度关系到接收机能否实现快速准确定位。随着北斗接收机的普遍应用，尤其在一些复杂场景中，对捕获速度和精度提出了更高的要求。根据时域和频域二维空间搜索方式的不同，可以分为4种搜索方式：二维串行搜索【2l虽然理论

8、基础简单，实现复杂度低，占用资源少，但是捕获速度慢，工程建设上一般不用；基于差分处理的二维并行搜索在文献【3】中进行了详细分析，该算法能极大降低捕获时间，资源占用也较小，不足之处是该算法自身引起很大的信噪比损失，且信噪比损失随着信号扩频码长度的增加而增大，实验表明该算法不能完成常规环境下B