GNSS接收機P碼快速捕獲通道的設(shè)計與仿真.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航已在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)該.目前在軌運行的GNSS（Global Navigation Satellite System）主要有美國的GPS、中國的BDS II和俄羅斯的GLONASS，其中GPS、BDS II屬于碼分多址CDMA（Code Division Multiple Access）系統(tǒng)，而 GLONASS屬于頻分多址 FDMA（Frequence Division Multiple Access）系統(tǒng)。碼分多址系統(tǒng)通過

2、使用長周期偽隨機碼可以提高定位精度，增加噪聲容限，因此GPS與BDS II都設(shè)計有長周期碼P碼導(dǎo)航信號。盡管P碼有天然的優(yōu)勢，然而因為其周期過長導(dǎo)致捕獲難度大、捕獲時間長。另外由于P碼多用于航空、航天、軍事領(lǐng)域，而這些領(lǐng)域的應(yīng)用都要求 P碼接收機能在高動態(tài)下盡可能快速地捕獲信號，而高動態(tài)會進一步增加捕獲時間和難度。因此 P碼接收機對快速捕獲算法的要求很高。
　　本文主要研究 P碼在高動態(tài)下的快速捕獲通道的設(shè)計。首先介紹信號的數(shù)學(xué)模

3、型、P碼特性和結(jié)構(gòu)、多普勒效應(yīng)以及相干積分和非相干積分捕獲信號的原理。其次提出基于FFT循環(huán)相關(guān)的算法和分段匹配濾波器結(jié)合FFT的算法，分別分析其原理和特性，通過對比選擇第二種算法。隨后介紹捕獲的相干時間和相干增益的關(guān)系，分析高動態(tài)對相干時間的影響以及對FFT鑒頻的影響，提出一種改善濾波器頻率響應(yīng)范圍的策略即增加多路并行頻率補償通道，另外也提出一種改善通道頻率分辨率的方法即增加一路長時匹配濾波器，并完成該設(shè)計的仿真。最后編寫VHDL代碼