GPS L2C多普勒条件下精确模型及捕获算法

王雷,唐小妹,王飞雪

(国防科学技术大学电子科学与工程学院卫星导航定位技术工程研发中心,长沙 410073)

摘要：L2C信号是全球定位系统(GPS)从Block IIR-M开始应用的民用时分信号,其数据导频双通道保证了信号捕获较容易实现并且信号跟踪更加稳定。本文对其单通道捕获载波及伪码多普勒精确模型进行了详细的理论推导。L2C信号功率比L1 C/A低1.5 dB,需要更长累积时间,伪码多普勒会造成较大功率损失,比较了两种捕获算法,并对其中一种提出了修正,修正的算法解决了该算法在码周期较长的情况下出现部分相关值不正确的问题,并通过仿真证明该方法的有效性。

关键词：GPS;L2C;伪码多普勒;捕获算法

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.05.003

中图分类号：P228.4

文献标志码：A

文章编号：1008-9268(2015)05-0013-06

收稿日期：2015-07-22

作者简介

Abstract:L2C is the civil Time-division signal of GPS which is first applied on Block IIR-M. Its data/pilot structure guarantees not-so-complicated acquisition process and advanced tracking stability at the same time. Accurate carrier and code Doppler model of single channel acquisition is analyzed in detail. The transmission power of L2C is 1.5dB lower than L1 C/A, which leads to longer integration time and code Doppler would cause larger error. Two corresponding acquisition algorithms are analyzed and modification for one algorithm is provided in this essay. The modified algorithm corrects the improper correlation values on the border of code phases under long code period, and the validity of the modified algorithm is proved by simulation.

0引言

L2民用信号(L2C)[1]由民用中长码(CM)和民用长码(CL)时分复用构成,两种码的码速率均为511.5 Kbps,CM码长为10 230码片,CL码长767 250码片。复用后码速率为1.023 MHz,CM码周期为20 ms,CL码周期为1.5 s.其中CM 码上调制了25 bps 的导航电文,导航电文经过了1/2速率的卷积编码,形成50 sps的数据, CL 码没有调制导航电文[3]。

文献[2]对CM码捕获的本地码设计进行了详细的分析,利用其中性能较优的归零码作为本地码对单通道的载波及伪码多普勒精确模型进行了研究,其中归零码即将本地码中对应于CL码的时间段利用0代替。在上述分析基础上分析了两种捕获算法并对第二种算法提出了修正，通过仿真验证修正算法的有效性。

1时分信号相关性能精确模型