新的微弱GPS信號快速捕獲算法

信噪比為-43 dB時，當仿真中正確估計了數(shù)據(jù)比特翻轉(zhuǎn)和幀同步信息位置時，捕獲峰值達到設(shè)定的捕獲門限，結(jié)果如圖8所示。

采用NewStar210 GPS中頻信號采樣器，將普通環(huán)境下接收到的GPS衛(wèi)星信號進行中頻采樣后，分別用普通捕獲算法和本算法進行捕獲。采用普通捕獲算法對采集到的GPS信號進行捕獲的結(jié)果如圖9所示。當在采集信號中加入22 dBW的高斯噪聲后，普通捕獲算法的捕獲結(jié)果如圖10所示，而采用本文捕獲方案的捕獲結(jié)果如圖11所示。
通過對比可以看出，在信號中加了仿真噪聲后，在信噪比很低的情況下，使用普通捕獲算法的接收機無法正常工作。而本文提出的弱信號捕獲算法，可以穩(wěn)定地捕獲到低信噪比下的衛(wèi)星信號，使接收機在弱信號下的定位解算成為可能。采用本算法后多捕獲到的較弱衛(wèi)星信號，可顯著提高GPS接收機靈敏度，同時也可有效提高定位精度。

6 結(jié)語
通過理論分析、仿真驗證和實際測試，證明本捕獲方案優(yōu)于同類方法，具有速度快和靈敏度高的特點，可穩(wěn)定地捕獲信噪比為-43 dB的微弱GPS信號。在低信噪比下，方案中的數(shù)據(jù)分析方法可估計出數(shù)據(jù)比特翻轉(zhuǎn)和幀同步信息出現(xiàn)的位置，從而通過對數(shù)據(jù)讀取位置的調(diào)整來提高信號處理增益。仿真結(jié)果顯示，該捕獲方案的捕獲靈敏度在經(jīng)數(shù)據(jù)分析和讀取控制處理后，比未進行這些處理時提高2～3dB。