GNSS接收機快速捕獲算法研究.pdf

1、信號捕獲是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位的一個重要環(huán)節(jié)，而快速捕獲性能是影響衛(wèi)星導(dǎo)航接收機定位速度的重要因素。本文針對提高衛(wèi)星信號捕獲速度的問題，對衛(wèi)星中頻信號的進行了分析，在對現(xiàn)行的衛(wèi)星信號捕獲算法進行研究的基礎(chǔ)上，提出了頻率重疊捕獲算法和改進的時延相乘法，并進行了相應(yīng)的算法仿真與性能分析。
　　本文首先對接收機的中頻信號進行建模，分析了信號的特性，介紹了幾種衛(wèi)星信號捕獲算法的基本原理，在此基礎(chǔ)上對捕獲性能的評價指標：捕獲概率的定義與捕獲

2、算法計算量的統(tǒng)計以及它們的影響因素進行了分析，為后續(xù)方法的介紹與性能評估奠定了基礎(chǔ)。
　　然后本文提出了通過頻率重疊的途徑來實現(xiàn)快速捕獲的方法。根據(jù)相關(guān)函數(shù)的線性性質(zhì)，可以通過一次循環(huán)相關(guān)運算對中頻信號在多個頻點進行搜索，因此，減少了頻率搜索單元數(shù)目，實現(xiàn)了快速捕獲。文章對該方法的原理與步驟均進行了分析，對不同頻率折疊次數(shù)下的捕獲結(jié)果進行了仿真，并從捕獲概率與計算量的角度對捕獲性能進行了評估，仿真結(jié)果表明通過頻率折疊的途徑可以在保

3、證不明顯降低捕獲概率的前提下，極大的減小捕獲的計算量。
　　最后，文章提出了一種改進的時延相乘法，通過中頻信號自相乘來消除中頻信號中的載波，將原本捕獲的二維搜索過程變成兩個一維搜索過程，從而極大的減小了捕獲所需的計算量。文章中對時延相乘法的原理進行了推導(dǎo)，分析了信號自相乘后的相關(guān)特性與噪聲自相乘后的概率密度函數(shù)。然后，文章給出了該方法的實施步驟，并對相干累加中所要進行的相位補償問題進行了詳細的說明。最后，通過蒙特卡羅模擬方法來對捕