項目背景及可行性分析
1.項目名稱、項目的主要內容及目前的進展情況
項目名稱:衛星導航系統基帶偽碼的頻域快捕獲;
項目的主要內容:利用FPGA設計實現GNSS信號的頻域快速捕獲算法。
目前的進展情況:擁有成熟的算法結構和仿真測試結果,開始著手相關模塊的實現。
2.項目關鍵技術及創新點的論述
創新點(1):基于FFT,在頻域計算偽碼序列的循環相關值。在每一個多普勒頻移,對所有碼延遲同時計算出相關結果。和傳統的直接計算本地與接收信號相關值的方法相比,運算時間短。對C/A碼來說,只需接收到一個偽碼周期(1ms)的信號,就可估計出碼相位;傳統的串行相關,每次最多移動半個碼片,完成一次相關運算,搜索整個碼周期需要最少移動 2046次。
創新點(2):FFT運算要求滿足所用數據的個數為2的整數次冪,一般情況下A/D不能滿足在一個碼周期內采樣點數符合2的整數次冪。本項目通過一種平均下采樣技術,來完成數據的匹配。
創新點(3):采樣數據為一個碼周期時,通過處理單邊帶數據的辦法可以減少一半的運算量。雖然通過IFFT后只能找到前一半的點,但這些點包含了幾乎全部信息。
關鍵技術(1):FFT的實現
關鍵技術(2):平均下采樣完成數據匹配
3.技術成熟性和可靠性論述
目前通過MATLAB在通用PC機上完成該算法,證明該算法不僅可以有效地捕獲到衛星導航信號,而且速度較傳統的方法相比有很大提高,在一定程度上降低計算的工作量和復雜度。
下圖為實際衛星捕獲結果示意圖: