C-A码频域多普勒搜索FFT捕获算法

第50卷第1期2010年1月

电讯技术

TelecommunicationEngineering

VoL50No.1

Jan.2010

文章编号:1001—893X(2010)01-0042-05

C/A码频域多普勒搜索FFT捕获算法+

张博,杨春

(中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳621900)

摘要:在研究GPSC/A码快速傅里叶变换(FFr)捕获算法的基础上,提出频域多普勒搜索捕获算法,和时域多普勒搜索算法相比,该算法捕获速度提高一倍,甚至更多。针对两个圆移频率分量之间损耗较大问题,提出通过实行不同的下变频,有效解决了损耗问题。MATLAB仿真验证了频域多普勒搜索FFT捕获算法的正确性和频率补偿的有效性。

关键词:全球定位系统;高动态接收机;C/A码捕获;快速傅里叶变换;频域多普勒搜索;圆移

中图分类号:TN967.1文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1001—893x.2010.01.008

FFTAcquisitionAlgorithmforGPSC/ACode

UsingFrequency——domainDopplerSearch

ZHANGBo,YANGChun

(ChinaInstituteofElectronicE,gineefing,ChinaAcademyofEn百neeringPhysics,Mianyang621900,China)

Abstract:Theuseoffrequency—domainDopplersearchisproposedbasedonstudyonFFTacquisition.Withthisalgorithmtheacquisitionprocessisincreasedbyonetime,orevenmore,bycomparisonwiththeF盯acquisitionapproachperformingDopplersearchintime—domain.WhentheinputDopplerfrequencyfallsexactlybetweentwosuccessivefrequencycomponentsoftheF丌outputoftheinputdigitalIFsignal.thereisabiggerdropintheamplitudeofpre—detectionintegration.Afrequencyrecoveryschemeispro—posedtosolvetheabove-—mentionedproblembydownconvertingtheinputsignal

withdifferentfrequen??cies.MATLABsimulationsshowthevalidityoftheacquisitionapproachusingthefrequency—domainDopplersearchandtheeffectivenessoftherecoveryscheme.

Keywords:GPS;highdynamicreceiver;C/Acodeacquisition;FFT;frequency—domainDopplersearch;

circularshifting

1引言

在高速环境中,GPS信号产生很大的多普勒频移,在没有星历信息、速度信息辅助的情况下,进行C/A码捕获是一大挑战。在传统的GPS接收机中,输入数字中频(IF)信号和某个多普勒频移的正弦和余弦分别相乘,变成基带信号,而后进行相关积分运算。相关积分可用滑动相关法和快速傅里叶变换(FrT)实现的循环相关方法…。由于FFTr捕获方法在频域并行搜索所有伪码相位,速度较快,被越来越多的GPS接收机所采用。上述GPS接收机的多普勒搜索是在时域完成的,本文在FFTr捕获方法基础上提出采用频域多普勒搜索,捕获速度可以加快一倍,甚至更多。由于预检测积分函数关于多普勒

宰收稿日期:2009-09—21:修回日期:2009一10—28

基金项目:国家咱然科学基金和中国工程物理研究院联合基金资助项目(10676002)

FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChinaandChinaAcademyofEngineeringPhysicsSupportedProject(No.10676002)

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