針對NH碼跳變影響B(tài)DS捕獲靈敏度的問題,提出了一種剝離NH碼的方法。利用首次捕獲結(jié)果,通過抽樣值進行完全匹配,剝離NH碼后使用相干累積算法。利用CUDA平臺強大的并行性和浮點計算能力降低捕獲算法的運行時間,解決了BDS捕獲算法存在大量相關(guān)運算耗時的問題。仿真結(jié)果表明,所提捕獲算法可以完整剝離NH碼,提高了BDS軟件接收機的靈敏度。使用CUDA平臺的捕獲算法,相比僅依賴CPU的運算速度有較大的提升�？梢詽M足對北斗接收機高靈敏度和實時性的要求。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

基于FFT算法的信號捕獲原理圖

圖2是在-25dB的信噪比環(huán)境下,取1ms中頻信號,使用FFT算法捕獲北斗衛(wèi)星的結(jié)果。可以看出,即使在信噪比相對較高的環(huán)境下,依然很難區(qū)分出相關(guān)值的尖峰,不能準確的完成捕獲。圖3是本文所提算法在-32dB 的信噪比的環(huán)境下,疊加20ms中頻信號,對#14號北斗衛(wèi)星進行相干累積的運算結(jié)果。從圖中可以清晰找到相關(guān)值的尖峰,且與其它相關(guān)值區(qū)分明顯。圖4是碼相位捕獲相關(guān)值歸一化后的結(jié)果,可以清晰看出準確的捕獲到碼相位。圖5是在-32dB的信噪比下,捕獲到的北斗衛(wèi)星。通常至少需要捕獲到四顆衛(wèi)星,才能夠進行PVT解算。該算法共捕獲到6顆衛(wèi)星,可以滿足衛(wèi)星定位的需求。為了比較剝離NH碼后的相干累積算法和非相干累積算法的捕獲的靈敏度,在20ms累積長度下,在不同的信噪比條件下使用兩種算法進行捕獲實驗。結(jié)果如圖5所示。從圖中可以看出采用相干累積算法比非相干累積算法有4dB左右的增益。在信噪比為-39dB的極低的環(huán)境下,相干累積算法依然有大約50%的捕獲成功率,非相干累積捕獲成功率非常低,幾乎不可用。

圖3是本文所提算法在-32dB 的信噪比的環(huán)境下,疊加20ms中頻信號,對#14號北斗衛(wèi)星進行相干累積的運算結(jié)果。從圖中可以清晰找到相關(guān)值的尖峰,且與其它相關(guān)值區(qū)分明顯。圖4是碼相位捕獲相關(guān)值歸一化后的結(jié)果,可以清晰看出準確的捕獲到碼相位。圖5是在-32dB的信噪比下,捕獲到的北斗衛(wèi)星。通常至少需要捕獲到四顆衛(wèi)星,才能夠進行PVT解算。該算法共捕獲到6顆衛(wèi)星,可以滿足衛(wèi)星定位的需求。為了比較剝離NH碼后的相干累積算法和非相干累積算法的捕獲的靈敏度,在20ms累積長度下,在不同的信噪比條件下使用兩種算法進行捕獲實驗。結(jié)果如圖5所示。從圖中可以看出采用相干累積算法比非相干累積算法有4dB左右的增益。在信噪比為-39dB的極低的環(huán)境下,相干累積算法依然有大約50%的捕獲成功率,非相干累積捕獲成功率非常低,幾乎不可用。圖4 碼相位捕獲結(jié)果圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3593903