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Jun 20, 2023
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学习
定位技术
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捕获谁?接收机的关键一步捕获C/A码和载波。
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学习思考
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一、捕获概念
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。
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
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)
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
![notion image](https://www.notion.so/image/https%3A%2F%2Fs3-us-west-2.amazonaws.com%2Fsecure.notion-static.com%2F92e4f099-4329-4a94-93c0-eec223311047%2FUntitled.png?table=block&id=e468dec3-4bbe-473a-a9ef-d5368c23f736)
- 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
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。
假设C/A码吻合,当△f=0,输出才为1。
2.积分时间选择
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)
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
![notion image](https://www.notion.so/image/https%3A%2F%2Fs3-us-west-2.amazonaws.com%2Fsecure.notion-static.com%2F15c06d07-f9a1-47a6-bd1c-85eac3fe549e%2FUntitled.png?table=block&id=db458914-10e2-4725-83bb-1a395301df14)
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
精捕就是增大Nfft
- 作者:taohu
- 链接:https://www.henryxu.ink/article/bc70541c-612e-4041-9fb4-20dc85466d56
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