matlab pn码捕获,基于PMF_FFT的PN码捕获方法及性能

2009年第01期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.01,2009 总第205期Communications Technology No.205,Totally

基于PMF-FFT的PN码捕获方法及性能

刘艳华， 赵 刚

(四川大学电子信息学院，四川成都 610064)

【摘 要】在高动态通信系统中，由于载体的相对运动，使载波附加了较大的多普勒频移。使用一组部分相关器结合快速傅里叶变换进行伪码捕获，可以将码相位-多普勒频率的二维搜索降为一维搜索，大大减少了捕获时间。文中讨论了该方法部分相关器长度和FFT点数对捕获性能的影响，推导相关损失与最大多普勒频移和相关器长度的关系，为分析捕获系统的捕获范围和选取相关器参数提供依据，给出两种确定分段相关器长度X的方法。最后仿真证明在PN捕获的同时该方法能够准确估计多普勒频移。

【关键词】捕获；多普勒；快速傅立叶变换；分段匹配滤波器

【中图分类号】TN914.42【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)01-0024-03 Analysis on PMF-FFT Based Acquisition of PN Code

LIU Yan-hua, ZHAO Gang

(School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu Sichuan 610064, China)

【Abstract】In high dynamic communication systems, there exists a larger Doppler shift of the carrier because of the relative movement of satellites, and the Doppler frequency would seriously decay the correlated peak which identifies the alignment of the pseudo codes. In view of the environment with large Doppler frequency shift, the paper proposes the use of a set of Partial Matched Filters combined with Fast Fourier Transform to acquire pseudo code while estimate Doppler frequency shift. This method can reduce two dimensional search of code phase -Doppler frequency to one dimensional. In this paper, the effects of partial correlatiors’ length and FFT points on the performance of PN code acquisition based on PMF-FFT are discussed. The relationship between coherent combining loss, PMF size and Doppler frequency shift is derived, which provides theoretical basis for selecting partial correlators’ length. The method for selecting segmental length of a correlator is presented. Simulation results show that the method could estimate the Doppler frequency shift while acquire the PN code.

【Key words】acquisition；Doppler；FFT；partial matched filters

0 引言

在GPS或低轨卫星通信中，卫星相对地球有很大的径向速度和加速度，接收信号中附加了很大的多普勒频移，又由于它过境时间短，使实现伪码的快速捕获非常重要[1]。

基于FFT-PMF分段匹配滤波法(Partial Matched Filtering)，在搜索到码相位的同时就能得到多普勒频移值，从而将相位、频率的二维搜索变成相位的一维搜索[2-4]，大大减少了捕获时间。文中对该方法进行了深入探讨，讨论了部分相关器长度和FFT点数对捕获性能的影响，并给出相应的改善措施，推导了相关损失与多普勒频移和相关器长度的关系，阐述了如何根据实际的多普勒范围选取相关器参数。

1 捕获的基本原理

基于PMF-FFT的捕获过程如图1所示，将接收信号与本地伪码作分段相关运算，部分相关结果进行FFT处理。

收稿日期：2008-09-18。

作者简介：刘艳华(1983-)，女，硕士研究生，主要研究方向为电路与系统设计自动化；赵刚(1962-)，男，副教授，主要研究方向为电路与系统设计自动化。

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