北斗二代B1頻段弱信號(hào)捕獲算法研究及其FPGA驗(yàn)證.pdf

1、近年來，隨著我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的不斷發(fā)展，“北斗二代”系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)完成，具備區(qū)域服務(wù)能力。我國正在加快建設(shè)的北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)，預(yù)計(jì)到2020年左右完成組網(wǎng)，提供面向全球用戶的服務(wù)。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)位置服務(wù)應(yīng)用的需求急劇增加，在各種條件下的導(dǎo)航需求都在對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)各個(gè)方面提出新的要求。在城市里、森林公路或者是在室內(nèi)，這些環(huán)境下導(dǎo)航信號(hào)功率會(huì)受到多徑、穿墻損耗等原因的影響，信號(hào)微弱環(huán)境下新的導(dǎo)航定位技術(shù)越來越受到人們的重視。北斗基帶信號(hào)

2、處理是北斗接收機(jī)中十分重要的一環(huán)，捕獲與跟蹤性能直接決定著整個(gè)接收機(jī)的整體性能，本文主要針對(duì)北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行弱信號(hào)環(huán)境下的捕獲算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先介紹了北斗系統(tǒng)組成及其信號(hào)結(jié)構(gòu)與特性，包括導(dǎo)航數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、測(cè)距碼產(chǎn)生原理及其相關(guān)特性。其次，介紹了導(dǎo)航接收機(jī)的原理和信號(hào)捕獲的原理，分析并仿真比較了三種傳統(tǒng)的捕獲算法;并對(duì)弱信號(hào)環(huán)境下捕獲算法的改進(jìn)策略相干積分、非相干積分和差分相干積分進(jìn)行分析與比較。同時(shí)，本文討論了用

3、于延長(zhǎng)數(shù)據(jù)處理長(zhǎng)度的半比特交替法、二倍分組塊補(bǔ)零法和全比特法。針對(duì)導(dǎo)航電文比特翻轉(zhuǎn)問題，本文研究并設(shè)計(jì)了反轉(zhuǎn)檢測(cè)時(shí)域并行捕獲(TPATD)算法，對(duì)算法進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明該算法能夠在虛警概率為10-3時(shí)，實(shí)現(xiàn)載噪比為28dB/Hz的微弱北斗衛(wèi)星信號(hào)的捕獲，且捕獲概率不低于0.995。
　　最后，在ISE Design Suite14.7平臺(tái)上采用模塊劃分的方法，利用Verilog語言對(duì)反轉(zhuǎn)檢測(cè)時(shí)域并行捕獲算法進(jìn)行了FPGA