北斗基帶信號(hào)并行捕獲算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科技實(shí)力的體現(xiàn),是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、保障國(guó)家安全必不可少的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。歐美俄日等經(jīng)濟(jì)大國(guó)和軍事強(qiáng)國(guó)都在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上進(jìn)行了大量的研發(fā)投入,我國(guó)也已正式啟動(dòng)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
　　最能直觀反映衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值的是導(dǎo)航接收機(jī),接收機(jī)中基帶信號(hào)處理模塊的重點(diǎn)是擴(kuò)頻碼的同步與跟蹤,因此研究北斗衛(wèi)星信號(hào)的捕獲對(duì)于提升接收機(jī)工作性能和我國(guó)未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展有著迫切而現(xiàn)實(shí)的意義。<

2、br>　　面對(duì)世界各國(guó)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)和國(guó)際范圍越來(lái)越復(fù)雜的無(wú)線電環(huán)境,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)北斗衛(wèi)星信號(hào)快速精準(zhǔn)的捕獲是首要解決的問(wèn)題。目前發(fā)展較為成熟、常用的算法有時(shí)域串行捕獲算法、匹配濾波器捕獲算法和基于FFT的偽碼并行捕獲算法。本文通過(guò)比較分析上述三種算法的優(yōu)缺點(diǎn),選擇以基于FFT的偽碼并行捕獲算法作為研究對(duì)象,并對(duì)其提出改進(jìn)意見(jiàn),以達(dá)到在確保捕獲精度的前提下進(jìn)一步提高捕獲速度的目的,最終在FPGA上實(shí)現(xiàn)改進(jìn)算法。主要工作表現(xiàn)為以下方面:

3、
　　首先研究了北斗二號(hào)衛(wèi)星信號(hào)的結(jié)構(gòu)和特性,重點(diǎn)理解了載波、測(cè)距碼和導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)和生成。其次研究了三種常用捕獲算法的原理及特點(diǎn),針對(duì)基于FFT的偽碼并行捕獲算法提出混頻前端抽取和積分累加相結(jié)合的改進(jìn)意見(jiàn):先對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取,將FFT計(jì)算點(diǎn)數(shù)下降為原來(lái)的1/5,以減少FFT運(yùn)算量,再在平方檢波前,將做完IFFT的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行周期積分累加,降低系統(tǒng)復(fù)雜度。然后在MATLAB軟件平臺(tái)上對(duì)傳統(tǒng)的FFT偽碼并行算法和改進(jìn)算法進(jìn)行仿真驗(yàn)