摘 要： 设计并实现了一种基于短时相关结合FFT的GPS L2 Civil（L2C）信号捕获算法。针对该算法，分析了本地码采用Return-to-Zero Civil-Moderate（RZ CM）码和Non分类Return-to-Zero Civil-Moderate（NRZ CM）码时的捕获性能，并采用码相位比较策略进一步提升发现概率。仿真结果表明，在选用RZ CM码并采用码相位比较策略时，该算法对载噪比为29 diirBHz的信号发现概率在90%以上，对载噪比为28 dBHz的信号发现概率也能达到60%。
L2C信号产生原理如图1所示。L2C信号导航电文采用Civil NAVigation（CNAV）电文结构，电文由长为300 bit、历时12 s的帧结构组成。每一帧帧头均包含电文导言、卫星号等信息，每一帧帧尾为24 bit的Cyclic Redundancy Check（CRC）校验位差别。码速率为25 b/s的电文数据通过前向纠错编码（Forward Error Correction，FEC）后形成符号速率为50 S/s的电文数据[7]。
式中，本地载波与接收信号的残留频差和相差，R(i)为L2C信号伪码与本地码的互相关值。
对FFT之后的信号作非相干累加，可进一步提升捕获性能。P次非相干累加后的检验量服从自由度为2P的非中心2分布[8]。
从捕获结果的图中可看到单一干净的检验量峰值。两图对比可发现本地码采用NRZ CM码时，有更强的和噪底，这与上文对两种本地码选用方案的噪声功率分析相吻合。
实验结果表明，本地码采用NRZ CM码比采用RZ CM码的捕获性能差2 d主要B左右。结合码相位比较策略能较为明显地增加发分类和现概率，从而提升捕获性能。
4 结论
本文介绍了GPS L2C信号结构、调制方式及其具备的优势，并提出一种基于短时相关结合FFT的GPS L2C信号捕获算法。对该算法两种本地码选用方案的捕获性能进行了理论分析和仿真实验。此外，还验证了一种能提升发现概率的码相位比较策略。最后仿真结果表明iif，本文算法采用RZ CM码并结合码相位比较策略时捕获性能最优，对载噪比为29 dBHz的信号发现概率能达到90%以上。后续将研究GPS L2C信号的牵引与高灵敏度跟踪。
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