一種衛星信號快速捕獲方法的設計

摘要:本文介紹了常用的衛星信號捕獲方法以及優缺點，包括串行、并行和FFT捕獲。提出一種碼并行FFT快速捕獲方法。通過這種方法可以提高捕獲的速度，縮短捕獲時間。

關鍵詞:快速捕獲 碼并行 FFT

1 引言

在衛星導航系統里，所有的信息通過擴頻碼進行調制，擴頻碼具有自相關性好、互相關性差的特點，用戶可以通過復現衛星所發射的擴頻碼進行信號的捕獲。

在實際應用中，由于衛星與用戶的相對運動會造成多普勒頻偏，如果用戶沒有同時調整復現的載波頻率，那么對擴頻碼的相關過程將因用戶接收機的頻率響應的滾降特性而受到嚴重的衰減，導致無法捕獲到信號，所以在捕獲衛星信號的時候也必須補償載波頻率加多普勒頻偏。

2 串行捕獲

串行捕獲采用單通道相關器，在不同的頻率間隔以離散的方式進行順序掃描搜索，這種方法硬件簡單、易于實現，但捕獲時間長，特別是在高動態、低信噪比情況下，還可能丟失數據。

為了提高捕獲速度，可以采用適當安排多普勒頻移搜索單元的搜索順序，采用載波多普勒頻移逐次逼近掃描法，從起始單元的兩側依次進行搜索，起始單元的設置考慮衛星相對地面靜止物體的相對速度而造成的多普勒頻移值。

3 并行捕獲

并行捕獲是在串行捕獲的基礎上采用多通道相關支路，在各通道內并行地搜捕信號。有擴頻碼并行、載波并行和擴頻碼載波并行捕獲三種并行捕獲方式。

碼并行載波串行:采用N個獨立的碼相關器，相關器之間相差半個碼片，它們共用一個載波NCO，載波多普勒采用串行掃描方式進行搜索。……