项目背景及可行性分析
1.项目名称、项目的主要内容及目前的进展情况
项目名称:卫星导航系统基带伪码的频域快捕获;
项目的主要内容:利用FPGA设计实现GNSS信号的频域快速捕获算法。
目前的进展情况:拥有成熟的算法结构和仿真测试结果,开始着手相关模块的实现。
2.项目关键技术及创新点的论述
创新点(1):基于FFT,在频域计算伪码序列的循环相关值。在每一个多普勒频移,对所有码延迟同时计算出相关结果。和传统的直接计算本地与接收信号相关值的方法相比,运算时间短。对C/A码来说,只需接收到一个伪码周期(1ms)的信号,就可估计出码相位;传统的串行相关,每次最多移动半个码片,完成一次相关运算,搜索整个码周期需要最少移动 2046次。
创新点(2):FFT运算要求满足所用数据的个数为2的整数次幂,一般情况下A/D不能满足在一个码周期内采样点数符合2的整数次幂。本项目通过一种平均下采样技术,来完成数据的匹配。
创新点(3):采样数据为一个码周期时,通过处理单边带数据的办法可以减少一半的运算量。虽然通过IFFT后只能找到前一半的点,但这些点包含了几乎全部信息。
关键技术(1):FFT的实现
关键技术(2):平均下采样完成数据匹配
3.技术成熟性和可靠性论述
目前通过MATLAB在通用PC机上完成该算法,证明该算法不仅可以有效地捕获到卫星导航信号,而且速度较传统的方法相比有很大提高,在一定程度上降低计算的工作量和复杂度。
下图为实际卫星捕获结果示意图: