定位技术4 捕获的原理方法

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Jun 20, 2023

一、捕获概念

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判断PRN码的方法利用了伪随机码的相关性，只有在在C/A码相同，码片相位相同时才会有一个自相关尖峰。本地有32个C/A码，可能每个要移位1022次才能找出信号中包括哪些卫星，并且分别在什么相位。冷启动和暖启动(上次存储优先相关)的理解。

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载波频率搜索，本地载波设置成10KHz步进200Hz,把本地载波和接收信号相乘再滤波，只要频率接近时伪码相关才有最大值。

信号捕获完成三个维度搜索：

C/A的PRN号

C/A码片相位

多普勒频移搜索

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只有上述三者都对上，才有超出门限的相关值输出

二、串行捕获(直观)

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用不同C/A码不同相位，不同载波频率一个个试。

1.串捕流程描述

接受机产生本地伪码，产生两路本地载波信号，一个同相位，一个正交

输入信号，伪码，载波相乘

得到两路结果后各经过积分器，可看做低通滤波器，忽略掉噪声，去掉和频。

两路输出相加看情况

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假设载波吻合，则只有PRN编号和码片相位都吻合，输出才会超过门限。

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假设C/A码吻合，当△f=0，输出才为1。

2.积分时间选择

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积分时间通常为C/A码周期(1ms)整数倍，且不超过1个导航电文码时长(20ms)。(这个积分时长内D(t)是常数)

当C/A码对准，来对载波时，输出功率受到积分时间影响。

积分时间短，输出功率主瓣宽，频率分辨率差

功率曲线下降慢，对频率误差不敏感(频率步进中不容易漏掉多普勒频率)

所以积分时间长则频率分辨率好，但频率误差敏感，容易漏掉多普勒频率;积分时间短，频率分辨率差，但频率误差不敏感，不容易漏掉多普勒频率。

3.串捕总结

只有C/A码PRN和相位以及多普勒频率都实现时，才有最大功率输出。

功率输出对C/A码相位敏感

功率输出对多普勒频率敏感度低，尤其是积分时间短时

4.串捕对频率搜索细化

先大步进频率搜索，搜到后，再小步进频率搜索，找到的多普勒频率更准确，但是搜索时长更长。

三、并行捕获(更块)

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两个信号相关计算可看成卷积计算，时域卷积看成是频域相乘，FFT快速计算频域，从而我们可以从频域进行捕获。

1.并行捕获流程

2.并行捕获多普勒频率精确

粗捕得到C/A码码片相位，先去除C/A码，则只剩下载波与导航电文码，在1ms内，“只剩下真实载波。

Nfft不小于Ndata

Nfft最好是2的n次

增大Nfft提高频率分辨率

改变Nfft改变采样点位置，不变频谱形态

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精捕就是增大Nfft