姚相振，崔绍龙，方金云

（1.中国科学院 计算技术研究所，北京 100190；2.中国科学院 研究生院，北京 100049）

1 引言

卫星信号捕获是GPS接收机里的第一个必要操作，它用来检测来自天线接收的信号中包含有哪些导航卫星的信息，捕获的最终目的是为了得到载波的多普勒频移以及每颗卫星C/A码的初始相位。在此过程中执行C/A码相位和多普勒频移的二维搜索，具体的操作是用本地生成的码跟接收到的信号做交叉相关，然后把相关的结果累加起来，设定一个门限，超过此门限则判定相应的卫星被捕获。

GPS信号采用扩频调制技术，导航数据首先被C/A码或者P码进行扩频调制，然后对1575.42MHz的L1载波进行BPSK调制。同相分量上含有C/A码，正交分量上含有P码。因此，利用Gold码的相关特性进行相关调制是 GPS接收机中最基本的运算。相关器的性能和C/A码的捕获成功率，往往决定了接收机的性能。在噪声环境，尤其是弱信号的时候，利用相干累计和非相干累计技术可以提高接收机的增益。但是无论是相干累计还是非相干累计都包含有大量的相关运算，这对于软件接收机来说无疑是一个沉重的负担[1]，Van Nee在文献[2]中提出了用FFT运算来代替相关运算，此方法大大提高了运算的效率，也奠定了软件无线电设备的基础，但是在软件导航接收机中要实现实时信号处理，传统的FFT算法还是无法胜任，另外，FFT中存在的大量浮点运算也使得在嵌入式导航接收机上更是难以实现实时性，因为市场上现有的嵌入式设备对于浮点运算的支持还不是很完善。……