白玉栋　彭少磊

摘要：本文围绕如何实现GNSS接收机在弱信号条件下定位的问题，从弱信号的捕获、跟踪和定位解算三个方面展开研究，在软件接收机平台上开展了GNSS民用频点的弱信号接收技术实验验证，为弱信号GNSS接收机的研发及设计提供了依据。

关键词：弱信号；全比特补零；信号跟踪

中图分类号：TN965.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）04-0119-02

1 前言

GNSS信号到达接收机时已经非常微弱，信号总是淹没于噪声中。以GPS为例，GPS卫星距离地球表面超过20000公里，信号发射功率约为27W，信号到达接收机天线时的功率不足-123dBm，其功率典型值为-128.5dBm[1]。将功率低于-142dBm的GNSS信号统称为弱信号。在弱信号环境下，接收机将无法定位，必须采用相应的弱信号捕获、跟踪和定位解算技术才能实现定位。本文针对有NH码调制的BDSB1民用信号和无NH码调制的GPSL1民用频点就弱信号接收机的捕获、跟踪与定位解算等关键技术技术展开研究。

2 弱信号捕获

捕获是接收机实现定位的第一步，在捕获阶段要完成可见星搜索，并对它们的码相位和载波频率进行粗略估计。弱GNSS信号捕获的关键即规避数据跳变。针对上述问题国内外诸多研究机构对弱信号捕获进行了研究并取得了一定的成果，PsiakiML提出了捕获微弱信号的半比特算法和全比特算法[2]，Elders-BollH将差分相干技术引入到GPS信号捕获[3]。

对于调制NH码的GNSS信号，半比特算法、差分相干技术均不再适用。目前北斗弱信号捕获的主要方法仍是匹配滤波算法和全比特算法，全比特补零算法不仅可规避数据跳变，还可以保证NH码的对齐。……