高动态北斗B1I信号的快速捕获算法研究
2021-05-13韩跃平
测试技术学报 2021年2期
关键词:信号
郭 维,韩跃平,耿 璇
(中北大学 信息与通信工程学院,山西 太原 030051)
北斗卫星导航系统是中国自主建设、 独立运行的卫星导航系统,为全球用户提供全天候、 全天时、 高精度的定位、 导航和授时服务. 实现定位、 导航和授时功能的前提是捕获及跟踪卫星信号,而它的第一步是捕获信号,即获得卫星信号的码相位与载波频率. 由高动态造成的多普勒频移导致用户接收机接收到的信号的频率与码相位均发生了改变,因此,对在较短时间内较为准确地捕获到卫星提出了更高的要求.
目前,常用的卫星捕获算法主要有时域串行捕获算法、 匹配滤波器算法、 基于FFT的并行码相位捕获算法等. 20世纪末,文献[1]首先将匹配滤波器引入卫星捕获算法,接着将FFT用于捕获算法; 随后,C/A码的捕获开始采用基于FFT的循环相关捕获算法[2],极大地提高了捕获速度; G.J.R.Povey 等人在文献[3]中首次提出了将匹配滤波器与FFT结合起来进行快速捕获,其在部分匹配滤波器的基础上加入了FFT运算,在较大多普勒频移的条件下提高了检测概率并减少了捕获时间; 此后,Kong S在文献[4]中正式提出了PMF-FFT算法. PMF-FFT算法是将匹配滤波器分成 P段部分匹配滤波器,使得伪随机码部分可以快速地进行匹配运算,极大地减少了码相位求解的时间,然后将每段匹配滤波器的输出相干累加求和,之后再进行FFT,选择出最大值进行捕获确定[5].
时域串行捕获算法是按照一定的步长依次搜索码相位和载波频率,缺点是……
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