GPS L1C信号中CNAV-2电文的帧同步方法研究

李歆昊，曾芳玲，董天宝

(国防科技大学电子对抗学院，合肥 230037)

0 引言

随着军用和民用领域对导航应用需求的不断提升，美国在近些年开始实施全球定位系统的现代化升级计划，其中在民用方面，GPS系统在L1频段上新增了L1C新体制信号[1]。L1C数据部分的CNAV-2电文引入了纠错编码并使用了没有固定同步头的帧结构，这为CNAV-2电文的帧同步带来了全新的挑战[2-3]。

在已发表的相关文献中，针对CNAV-2电文帧同步的研究还不充分。文献[4]提出了基于相关运算和相干累加的帧同步方法，通过产生固定长度的子码码片，将上述码片与同等长度的接收子码进行相关运算和相干累加，并将相关结果与检测器门限进行比较从而确定是否准确同步。文献[5]采用滑动窗口的方法进行帧同步，利用解调出的固定长度重叠码构成滑动窗口，并在完整的本地重叠码周期上滑动，依次做相关运算并得到相关值，进而找出相关峰对应的滑动距离并完成帧同步。上述算法存在同步时间长、抗误码性能差等不足。

分形概念揭示了无规则形体的内在规律——标度不变性，其中多重分形所描述的主要是某个参量的有偏性分布[6-8]。利用CNAV-2电文数据的结构特点，通过对待同步序列进行固定长度拆分和多重分形谱计算，实现电文数据的粗同步。结合BCH编码码字已知的条件，在对粗同步序列进行码字匹配的基础上实现电文数据的准确同步。

1 CNAV-2电文

调制在L1C数据信号上的CNAV-2原始电文数据DL1C(t)经过编码后得到CNAV-2电文数据编码符号dL1C(t)，呈帧结构，一帧长18 s，共计1 800个数据编码符号，每个符号的码宽为10 ms[3]。……