黄海生, 张　伟, 赵焕焕

(西安邮电学院 电子工程学院， 陕西 西安 710121)

GPS并行频率域捕获算法分析

黄海生, 张伟, 赵焕焕

(西安邮电学院 电子工程学院， 陕西 西安 710121)

摘要:基于快速傅里叶变换的并行频率域捕获算法，建立该算法的数学模型。通过分析算法中频率步长的选择及快速傅里叶变换的栅栏效应对捕获精度的影响，给出捕获频率分辨率和功率相对损耗表达式，以此确定捕获配置参数。仿真结果表明，根据捕获配置参数，可以完成对全球定位系统信号载波多普勒频率的捕获。

关键词:全球定位系统；快速傅里叶变换；频率步进；频率分辨率

接收机是全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)的关键核心器件之一。通常GPS接收机先对卫星、CA码、多普勒频率进行三维搜索[1]，即信号捕获，再将捕获结果中符合要求的信息牵入跟踪锁相环进行跟踪。

捕获算法主要有线性搜索、并行码相位搜索和并行频率域搜索3种[2-5]。线性搜索算法简单但搜索单元较多，搜索速度较慢[6]；并行码相位搜索算法适用于信号的后处理，不适合在VLSI电路中实现[7]；基于快速傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)的并行频率域捕获算法便于VLSI电路实现、部分电路可和跟踪环路复用[8]，且在Matlab软件中的仿真速度也比较适宜[9]。

本文基于快速傅里叶变换的并行频率域捕获算法，建立算法数学模型；通过分析栅栏效应与频率步长对捕获结果的影响，计算由FFT栅栏效应与频率步长引起的捕获损耗，以期对随机信号进行捕获，确定捕获配置参数。……