基于三步逼近的BD2高精度快速捕获算法研究

计算机工程与应用 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (7): 220-223.

基于三步逼近的BD2高精度快速捕获算法研究

林智吉，易清明，石敏

暨南大学信息科学技术学院，广州 510632

出版日期:2015-04-01 发布日期:2015-03-31

High-accuracy fast acquisition algorithm research for BD2 signals based on three-step approximation

LIN Zhiji, YI Qingming, SHI Min

College of Information Science and Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China

Online:2015-04-01 Published:2015-03-31

摘要/Abstract

摘要： 针对BeiDou-2（BD2）卫星导航软件接收机捕获模块中捕获精度低和运算量大的问题，提出了一种基于三步逼近的高精度快速捕获算法。算法采用变步长的三步逼近方法逐步缩小多普勒频移搜索范围，快速得到了精确的初始码相位和多普勒频偏；利用频率圆周移位方法，在第一步搜索以一次乘法代替FFT操作，较大地减少了捕获模块的运算负担。实验结果证明，该算法捕获的伪码偏移精确、载频偏移误差在100 Hz以内，且最优情况下的运算量比传统的并行码相位捕获算法平均减少了70.56%，运算效率高。

关键词: 北斗二代, 卫星导航, 三步逼近, 捕获, 频率圆周移位, 中频信号源

Abstract: For low accuracy and heavy computation in acquisition module of BeiDou-2 navigation satellite system software receiver, a high accuracy and fast acquisition algorithm based on three-step approximation is proposed. Based on variable-step three-step approximation for narrowing search range of Doppler frequency shift gradually, it quickly acquires accurate initial code phase and Doppler frequency offset. Frequency circular shift is used to reduce computation burden of acquisition module by replacing FFT operations with one multiplication in the first step. Experimental results show that accurate Pseudo-Random Noise（PRN） code offset and carrier frequency error within 100 Hz can be acquired. Compared to the computation amount of traditional parallel code phase algorithm, it is reduced by average 70.56% in the optimal circumstances.

Key words: BeiDou-2, satellite navigation, three-step approximation, acquisition, frequency circular shift, IF signal source

林智吉，易清明，石敏. 基于三步逼近的BD2高精度快速捕获算法研究[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(7): 220-223.

LIN Zhiji, YI Qingming, SHI Min. High-accuracy fast acquisition algorithm research for BD2 signals based on three-step approximation[J]. Computer Engineering and Applications, 2015, 51(7): 220-223.

[1]	廖玮霖，程杉，尚冬冬，魏昭彬. 多策略融合的粒子群优化算法[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(1): 69-76.
[2]	张奕然，郭承军，牛瑞朝. 智能车双目视觉辅助GNSS定位方法研究[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(17): 192-197.
[3]	杜战战，孙怀江. 基于PGA的人体运动捕获数据分割方法[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(10): 141-146.
[4]	何智力1，2，徐颖2，刘杨斌1，2，袁洪2. 一种非同时接收导航定位算法[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(6): 188-192.
[5]	韦冬雪，郑嘉利，黄庆欢. 捕获效应下基于反馈机制的RFID防碰撞算法[J]. 计算机工程与应用, 2015, 51(17): 70-75.
[6]	冯继威，石敏，易清明. 一种改进的基于FFT弱信号捕获算法[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(5): 212-215.
[7]	卿朝进1，2，3，魏金成1，何子述2，唐友喜3. 分布式天线协同校验的定时捕获方法[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(14): 219-223.
[8]	高述涛. 基于时延控制的伪码多普勒补偿算法[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(12): 198-201.
[9]	王亚1，于干2，张军2，王浩1. PF_RING与NAPI结合的捕包性能优化和仿真[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(8): 81-84.
[10]	闫杰，魏培智，谷建荣，赵瑞峰. 抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(4): 267-270.
[11]	卿朝进1，2，3，魏金成1，夏凌1，何子述2，唐友喜3. 分布式天线协同感知的定时捕获[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(18): 11-14.
[12]	周清，蔡明. 捕获效应下的泛用混合查询树防碰撞协议[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(33): 116-120.
[13]	蔡睿妍1，2，胡家升1，刘海燕2. 低信噪比下星地信道监测序列长度设计[J]. 计算机工程与应用, 2012, 48(31): 21-24.
[14]	刘吉宏，吕跃刚，郭鹏，徐大平. 风电系统最大风能追踪的智能模型预测控制[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(9): 228-232.
[15]	税海涛1，杨庆2，李迅1，马宏绪1. 空间机器人目标捕获的自适应规划[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(22): 57-60.