关于北斗卫星接收机信号捕获策略仿真研究.pdf

第33卷第11期
计算机仿真
2016年11月
文章编号:1006-9348(2016)11-0073-04
关于北斗卫星接收机信号捕获策略仿真研究
章新贤,管志伟,洪冰清
(广'西大学计算机与电子信息学院,广西南宁5300)
掄委:由于北斗接收机信号捕获时间直接影响着接收机的性能,为了提高描获速度,软件接收机一般采用FT操作来代替相
关运算。北斗信号采用了高速率码及维合码的结构,高速率的导航数据以及二次编码引起的比特翻转,使得常规的FT操
作捕获方法不适用于北斗信号。根据北斗信号的结构特点,对并行码相位搜索法进行了改进,避免了北斗信号二次编码翻
转及导航电文变对相关结果的影。同时,采用圆周移位,在不降低载波多普動频移精度的情况下,滅少了補获中的运算
量。仿真结果表明,改进后的FT方法,能快速有效的实现不同结构的北斗信号描获。
关健词:北斗系统;捕获;二次编码;圆周移位
中图分类号:mNW967.1文献标识码:B
Simulation Research About the Signal Acquisition of BDS Receiver
QIN Xin-xian, GUAN Zhi-wei, HONG Bing-qing
School of Computer, Electronic and Information, Guangxi University, Nanning Guangxi 530M, China)
ABSTRACT Signal acquisition time diretly af ects the performance of receiver. To improve the acquisition speed
the software receiver generally uses FFT operation for correlation calculation. High rate ode and combined code are
adopted in BDS signal structure. The bit-flipping is caused by high rate code and combined code, so the traditional
acquisition method is not suitable for those signals. According to BDS signal structure, based on the former method
a mew method was proposed which avoids the influence of coherent result caused by bit-flipping. Also, the circumfer
ence displacement was adopted to reduce the computation burden with the same accuracy of carrier doppler shift. Sim
lations show that the new method is a rapid and efficient means of capturing BDS signal
KEY WORDS: BDS; Acquisi ion; Sencondary code; Circumference isplacement
引言
机们中信号捕获采用基于T并行捕获处理,以降低运算
北斗卫星导航系统简称北斗系统(RDS),其空间星座由量。基于FT并行抽获有并行码相位搜索法和并行频率搜
5颗地球静止轨道(CEO)卫星、27颗中圆地球轨道(MEO)素法,软件接收机通常采用并行码相位搜索法。北斗信
卩星和3颗倾斜地球同步轨道(ICSO)卫星组成。目前已实号被Dl1、D2导航电文调制,且D1导航电文调制了一个Neu
现覆盖亚太地区的区域服务山。接收机作为卫星导航系统mann- Hoffman码(简称NH码),二次编码导致导航电文在
的核心,一直是人们研究的重点,而软件接收机与传统硬件一个信息位出现多次比特跳变,使得并行码相位搜索法在捕
接收机相比,其基带信号处理部分都在可编程的微处理器中获北斗信号时,可靠性降低。为了克服二次编码的问题,北
实现,具有更好的灵活性与适应性,软件接收机已成为卫星斗信号描获从伪码搜寻和组合码搜寻来处理,伪码搜寻中为
导航研究的热点。北斗系统作为一个建设中的导航系统,当有效规避二次编码影响,以一个伪周期1ms作相关,但需
系统新型信号投人使用时,软件接收机只需简单对程序更换耍重复进行捕获操作,运算量增加,最长处理数据长度为
升级,系统结构无需做太大的改动,就能适应新型信号的处6ms'?。组合码搜寻通过获得更大的相关增益来避免数据跳
理研究,具有更强的系统适应性。
变的影响,通常采用10ms数据长度,与本地产生的例码和
捕获是接收机中信号处理的第一步,只有完成了信号捕NH码构成的组合码作相关,由于二次编码的引入,信号周
获,才能开始信号的后续处理。因此,捕获在接收机中的地期为20ms,组合码搜寻将无法利用FFT代替相关操作,相关
位举足轻重。信号捕获分为串行捕获和并行捕获,软件接收运算量大。而在并行码相位搜索法基础上采用补零法,
除了能有燉地规避二次编码的影响,处理的数据长度少,并
基金项目:家自然科学基金资助项日(61072153
且能利用FT代替相关操作。保证了捕获可靠性,也尽可能
收稿日期:2015-12-14修回日期:2016-01-13
的减少了相关运算量。虽然利用FT做相关操作使得运算
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万方数据