索步长
1 kHz,采用 1 ms 的数据。
文中采用基于
FFT 的并行码相位快速捕获方法,即在某一本地振荡频率下,能够同时
计算出所有码相位的相关值,根据判决方式及门限确定卫星信号的多普勒频移及
C/A 码相
位。此算法首先通过傅里叶变换由时域变换到频域,使时域中的相关运算转为频域中的乘法
运算,然后通过傅里叶逆变换求时域内的各个码相位的相关值,其基本原理如下:
长度为
N 的有限序列 x(n)的离散傅里叶变换是:
信 号 的 捕
获由粗捕获和
精细捕获构成,
粗捕获用来确
定信号中是否
含有某颗卫星
信号、所含信
号 的
C/A 码
相位起始点及
分 辨 率 为
500
Hz( 捕 获 步 长
1 kHz) 的 多 普
勒频移,精细
捕获用来计算
更精确的多普
勒频移以满足跟踪环的要求。下面分别介绍文中设计的粗捕获和精细捕获实现方法。
2.1 粗捕获实现方法
在信号的多普勒频移处,会出现一个较大的相关峰值,在其他多普勒处,相关峰值逐
渐变小直至大小类似噪声的相关值。
因此,在捕获时,以
1 kHz 的步长搜索多普勒频移,如果在某个多普勒频移下,当前
相关峰值和之前已计算的较小的相关峰值比较,如果比值大于门限
(通常取 1.8 左右),则
数据中存在该颗卫星的信号,至此可以确定分辨率为
500 Hz 的载波频率和码相位。否则,
如果信号中不存在该颗卫星信号,可知在所有的多普勒搜索范围内,峰值比较平。
文中设计的这种粗捕获算法只需要计算各个多普勒频移下的相关峰值,无需计算相关
均值或者次最大值,相对别的算法运算量小,实现速度快。
2.2 精细载波频率实现方法
粗捕获可以获得分辨率为
500 Hz 的载波,这不能满足载波跟踪环的要求,因此须通过
精细捕获使本地振荡器频率和信号载波频率相差在几十赫兹内。
文中利用粗捕获得到的
C/A 码相位,缩短多普勒频移搜索步长计算相关值,采用二次