GPS信号C／A码快速精密捕获技术研究.pdf

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1、第31卷第4期计算机应用研究Vo1．31No．42014年4月ApplicationResearchofComputersApr．2014GPS信号C／A码快速精密捕获技术研究李新山，郭伟(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室，成都611731)摘要：提出了一种基于平均相关技术的快速精密的GPS信号C／A码捕获方案，该方案将接收到的中频信号和本地复制C／A码以高采样频率进行采样，然后通过对它们进行平均处理后以1024点的FFI'处理器计算相关能量值。与不经过平均处理的基于FFT的码捕获方案相比，该方案的运算复杂度约为1／22，可实现快速捕获的目的；

2、与捕获精度为半个码片的常用码捕获方案相比，该方案的捕获灵敏度理论上提高约2．2dB。最后通过仿真验证了该方案的可行性。关键词：GPS；码捕获；平均相关；快速傅里叶变换中图分类号：TN967．1文献标志码：A文章编号：1001-3695(2014)04—1131—04doi：10．3969／j．issn．1001．3695．2014．04．042ResearchonfastfineC／AcodeacquisitiontechniqueofGPSsignalLIXinshan，GUOWei(NationalKeyLaboratoryofScience&Tec

3、hnologyonCommunications，UniversityofElectronicScience&TechnologyofChina，Chengdu611731，China)Abstract：ThipaperpresentedafastfineC／AcodeacquisitionschemeofGPSsignalbasedonaveragingcorrelationtech—nique．Intheproposedscheme，itsampledthereceivedIFsignalandthelocalC／Areplicacodeatahigh

4、samplingfrequen—cv．thenbothofthemweredealtwitl1averagingprocessandthevalHeofcorrelationenergycouldbecalculatedbythe1024．pointFFTprocessor．Itreducedthecomputationalcomplexityintheproposedschemetoabout1／22comparedwiththeFFT．basedcodeacquisitionschemewithoutaveragingprocess．Itcouldr

5、ealizethepurposeofrapidacquisition．Itimprovedtheac-quisitionsensitivityoftheproposedschemetheoreticallybyabout2．2dB，comparedtotheconventionalacquisitionschemewithacquisitionprecisionofhalfachip．Finally．simulationsperformetoverifythefeasibilityoftheproposedscheme．Keywords：GPS；code

6、acquisition；averagingcorrelation；fastFouriertransfo珊(F兀’)GPS系统已经广泛应用在民用测量和个人导航等领域。数估计值会影响下一层的参数估计值，在噪声环境中的效果将为了跟踪GPS信号并进行位置解算，必须先实现信号的捕获。大打折扣。考虑到GPS中C／A码的长度仅为1023、1024点民用接收机只能接收GPS系统中的标准定位服务信号，信号的Frr处理芯片已非常普及，本文的码捕获方案采用基于FFr格式为BPSK调制的直接序列扩频信号，即常说的C／A码。的并行捕获技术。GPS系统中每颗卫星在L1波段上发射由独

7、特的C／A码和各随着室内定位及高灵敏度GPS接收机的不断发展，对码卫星共同的导航数据电文调制的载波信号。GPS的信号捕获捕获时的精度要求越来越高，这就要求对接收信号进行捕获时首先是一个卫星搜索过程，针对每颗特定的卫星再进行伪码相必须以高采样频率进行采样，以减少C／A码相关时的能量损位和载波频率的二维搜索”0J。输入信号与本地产生的伪码耗。如果直接采用F兀'计算一个C／A码周期内的相关值，则调制信号进行相关的过程称为码捕获。对数字信号处理芯片的要求极高且增高了接收机成本。考虑GPS码捕获技术常用的有串行和并行两种方式。早期的到平均相关技术通过平均操作可将大

8、数据样本变换成多个小数据样本再进行F丌'运算，既降低了对F订芯片的要求，GPS接