一种GPS微弱信号的优化捕获算法仿真分析.pdf

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1、第26卷第1期系统仿真学报◎、，0l_26N0．12014年1月JournalofSystemSimulationJan．，2014一种GPS微弱信号的优化捕获算法仿真分析崔绍龙1,2姚相振，一，方金云(1．中国科学院计算技术研究所，北京100190；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：针对如何提高GPS软件接收机中卫星信号捕获灵敏度的问题，提出一种优化的捕获算法一压缩树算法。在微弱信号的环境下，GPS信号捕获是非常重要的阶段，但是由于导航数据比特位的跳变，使得通过延长相干累积时间来提

2、高捕获灵敏度的方法受到了限制。提曲的压缩树错荻算法针对这一问题，根据卫星信号的特点，将其捕获过程抽象为树形结构，通过对导航数据比特的估计，压缩拨雾树的高度，提高相于累积肘闽，同时根据C／A码的相关性进行有放的剪枝操作，有效的提高了捕获的效率和灵敏度。仿真结果表明，该方法在SNR=-41dB的情况下，依然有80％捕获成功率，使捕获的性能有很好的提升。关键词：GPS；软件接收机；微弱信号；捕获；压缩树；相干累积中图分类号：TN967．1文献标识码：A文章编号：1004—731X(2014)01-O11

3、2-07OptimizedAcquisitionAlgorithmofGPSSoftwareReceiverunderWeakSignalEnvironmentCU1Shao1ong，一，YA0Xiang-zhen，-，FANGJin-yun(1．InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofScience，Beijing100190，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofScience，Beijin

4、g100049，China)Abstract：AcquisitionofveryweakGPSsignalsrequireslongcoherentandncoherentintegration．Increasingthecoherentintegrationtimeimprovessensitivity,butitis1imitedbecauseoftheunknowndataandbitedges．IncoherentintegrationiSlesssensitive．becauseofsq

5、uaringloss．AcompressedtreealgorithmaboutacquisitionofsoftwareGPSreceiverwasproposedundertheweaksignalenvironment．Thealgorithmusedcircularcorrelation(FFT／IFFT)，abstractedtheacquisitionasatraversaloftreeandestimatedthemost，ikelydatabitcombination．SOthep

6、rocessofacquisitiondiscardederorpathsandincreasedthecoherentintegrationtime．Thus．thisapproachwasdevelopedtoimproveacquisitionsensitivityanddecreasethecomputationinacquisition．SimulationsindicatethatintheconditionthatSNRequal一41dBthenewalgorithmstil1ha

7、sashighas80％acquisitionrateandenhancestheperformanceofacquisitioneffectivelyundertheweaksignalenvironment．Keywords：GPS；softwarereceiver；weaksignal；acquisition；compressedtree；coherentintegration-一苏联就已经承建的GL0NAss(Gl0balOrbitingNavigation引言SatelliteSyste

8、m)，在近几年增加了两个新的民用信号来提高随着全球定位系统GNSS(GlobalNavigationSatelliteGLONASS的精确性和可靠性。而欧洲正在构建自己的全System)的应用越来越广泛，各国对全球定位系统日益重球卫星定位系统Galileo，中国则在近些年已经开始加快北视，使得全球定位系统现代化的进程不断加快。美国的GPS斗定位系统的构建，逐步组建了覆盖区域的卫星定位系统。信号增加了新的载波频率L2M、L2C、L3、L5等波段的信同时随着GNSS的个人导航和定位服务