CA原理与生成,P码原理.ppt

《CA原理与生成,P码原理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、C/A原理与生成，P码原理主要内容1.二进制数随机序列2.m序列3.金码4.C/A码5.P码1.二进制数随机序列1.1基本概念码元：一位二进制数被称为一个码片（Chip）或者码元；码宽：一个码片的持续时间称为码宽；码率：单位时间内所包含的码片数目称为码率；码率值等于码宽的倒数，即1/码片/秒（赫兹）；如果我们随机地、相互地产生一系列二进制数，那么这些数先后排列在一起就形成一个二进制数随机序列。不能被预测，不能被重现，没有周期性，0和1出现的概率均是0.5。二进制数“0”代表正电平（+1），二进制数

2、“1”代表负电平（-1）1.2二进制数随机序列1.2相关性很重要的特点是：良好的自相关性。自相关函数（ACF）表达式：表达式：偶函数，关于原点左右对称波形：当=0时，相关性最好当时，两者不相关，或者两者正交使用码片的电平值“+1”和“-1”来计算相关值，一般用离散的二进制数“0”和“1”来表示码、序列和数据信息。2.m序列2.1m序列的产生伪随机噪声码（PRN）简称为伪随机码或者伪码，它不但是一种能预先确定的、有周期性的二进制数序列，而且又具有接近于二进制数随机序列的良好相关特性。可以由一个多级反

3、馈移位寄存器产生。举例说明，下图是一个五级反馈移位寄存器，其特征多项式为：历元12345…313210001…1111000…1111100…1111110…1111111…0100011…10一个周期输出：11111000110111010100001001011002.1m序列的产生上例中的一个周期输出：1111100011011101010000100101100这种由n级反馈移位寄存器产生的，周期等于最大可能值（即2n-1码片）的序列，称为最长线性反馈移位寄存器，通常简称为m序列，其中“m

4、”出自英文单词“maximum”中的第一个字母。若相同级数的多项式反馈移位寄存器采取不同的反馈连接方式，则它可以产生周期相等但结构不同的另一个m序列。若特征多项式为：它产生的一个周期为31的m序列为：11111011100010101101000011001012.m序列2.2m序列的特性它有许多特性，其中包括以下几点：（1）m序列的周期N等于2n-1码片，即N=2n-1；（2）在m序列的一个周期中，值为1和值为0的码片出现的概率均等于0.5，并且值为1的码片比值为0的码片多出现一次。（3）m序列

5、的自相关函数为1，当i是N的整数倍时，当i不是N的整数倍的其他整数时3.金（Gold）码3.1金码的产生金码是由一对级数相同的m序列线性组合而成，适用于多址，扩频这一类通信系统。GPS信号中的C/A码属于金码。并不是任何一对级数相同的m序列都可以产生金码，能产生金码的一对m序列称为优选m序列。通过调节其中一个m序列的延时，一对n级优选m序列可组合产生2n-1个不同金码，再加上它们自身的一对m序列，总共就有2n+1个金码。3.金（Gold）码3.2相关性对于任何一个n级金码，它的自相关函数在为整数码

6、片时的值只有以下4种可能：其中，为整数的定义如下：代表小于或等于的最大整数。随着n级数的增加，和也相应地增大，但是比值却反而在减小，这意味着越长的金码有着更加优良的自相关和互相关性能。4.C/A码4.1介绍C/A码调制在载波L1上，是金码周期：1023（210-1）个码片，每毫秒重复一周码率：1.023×106码片/秒码宽：约等于977.5ns或293m()C/A码的码率与载波L1的频率在数值上具有这样一种关系：在一个C/A码码片的时间内载波L1重复1540（即1575.42M/1.023M）周，

7、或者说半个码片相当于770周载波。4.C/A码4.2C/A码的产生原理图123456789101.023MHz时钟复位123456789101KHz2050Hz1023解码G1生成器G2生成器相位选择器G1G2G2iC/A码4.C/A码4.3C/A码的产生原理说明为了产生C/A码，每颗卫星在其内部电路上有两个十级反馈移位寄存器，并由此首先产生一对码率为1.023Mcps、周期长为1023码片的m序列G1和G2，而这两个十级m序列的特征多项式如下：接着，G2发生器并不将其最后一级寄存器的值作为输出，

8、而是通过相位选择器选择G2发生器中的两个寄存单元输出，并将两者异或相加后输出一个G2的平移等级序列G2i。最后，m序列G1与平移等价m序列G2i的模2和Gi就成为一个PRN编号为i的卫星所发射的C/A码。不同PRN编号的卫星采用不同的G2平移等价序列选择，从而得到不同的G2i，并相应的组合成不同的C/A码Gi。以G1和G2作为优选m序列对，它们总共可以产生2n+1=1025个不同结构的C/A码，足够分配给GPS星座中的所有卫星用作码址。对于PRN1卫星而言,G2i由G2发生器中的第