北斗B3I信号捕获方法的研究与实现

沈 周 锋

(漳州职业技术学院电子工程学院 福建 漳州 363000)

0 引 言

北斗导航系统(BeiDou Navigation Satellite Sys-tem,BDS)是我国着眼于国家安全和经济发展需要，自主建设、独立研发的导航系统。从一代、二代至三代的升级过程中，该系统已经具备全球服务的能力。2018年向民用设备开放了B3I频段，具有更强的抗干扰、更精准的导航定位性能。文献[1]公开了系统与用户终端之间公开服务信号B3I频段的相关内容。各大公司对定位终端的研发工作也在紧锣密鼓地进行中。测距码相位捕获和频偏捕获，作为终端设备解调系统的核心，决定了卫星信号搜索能力、速度和稳定性，大大影响导航电文分析单元能否正常工作。文献[2]对BDS三种卫星的星历特点进行了推演，信号频偏分布在±6 500 Hz范围内。文献[3]提出了利用串行相干解调算法检测测距码相位，该算法可靠实施的前提是系统将频率偏移控制在±500 Hz范围内，无法直接应用于北斗终端的捕获单元。文献[4-7]提出了利用FFT求取互相关序列的方法，解决了相关运算计算量大的问题，但是大频偏下仍然无法使用。文献[8]提到多频点搜索的方法，在多频点上尝试搜索相关峰，根据最尖锐的相关峰参数换算出测距码相位和频偏，但是遍历数十种卫星信号需要相当长时间，且无法将信噪比较高的信号优先用于跟踪解调。文献[9]提出了半比特交替的弱信号捕获算法，提高了弱信号环境下捕获成功率和降低了计算量，但对频偏更加敏感，±50 Hz以上的频偏就能使该算法性能大打折扣。……