北斗卫星信号快速捕获方法研究-毕业论文.doc

毕业设计（论文）

设计(论文)题目：
北斗卫星信号快速捕获方法研究

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2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
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5.装订顺序
1）设计（论文）
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指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师： （签名） 单位： （盖章）
年 月 日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
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二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
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年 月 日

太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）

教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
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二、论文（设计）质量
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教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日

北斗卫星信号快速捕获方法研究

摘 要

卫星信号捕获与跟踪是北斗全球导航卫星定位系统的重要组成部分，而快速捕获性能是影响卫星导航定位速度的重要因素。北斗卫星导航定位系统可以为中国以及周边地区提供卫星导航及定位服务，促进卫星导航产业发展，满足用户交换信息的需求。在北斗卫星导航定位系统中，如何快速捕获卫星信号，跟踪卫星信号是一件非常有难度的事情。本课题研究与实现的内容是卫星导航定位中最重要的技术之一：微弱卫星信号快速捕获技术。
本文首先阐述了卫星导航定位系统的信号编码模型，并对二次编码技术进行了分析，包括其分类、产生方式、相关性、作用、设计准则。
然后本文介绍了现有微弱信号快速捕获算法研究，主要是串行捕获算法。本文介绍了串行捕获算法的原理，并给出了原理框图，并分析了其性能。串行捕获易于实现，但捕获时间很长。
最后，本文介绍了基于FFT并行捕获算法，包括其算法原理、实现方法、使用环境以及优缺点。并对FFT并行捕获算法进行了仿真，分析了算法的性能，提出了改进方向。

关键词：全球定位系统，快速捕获，二次编码，卫星信号

II

THE RESEARCH OF BEIDOU SATELLITE SIGNAL FAST ACQUISITION AND TRACKING TECHNOLOGY BASED ON SECONDARY CODING

ABSTRACT

Satellite signal acquisition and tracking is an important part of the Beidou global navigation satellite system, and the performance of fast acquisition the important factors that affect satellite navigation and positioning speeds. Beidou satellite navigation and positioning system can provide satellite navigation and positioning services to China and the surrounding areas, promote the development of the satellite navigation industry, meet the needs of users to exchange information. The Beidou satellite navigation and positioning system, how to fast acquisition the satellite signal and tracking satellite signals is a very difficult thing. The research and implementation is one of the most important technologies of satellite navigation and positioning: Fast acquisition weak satellite signal tracking technology.
First, describes the signal encoding model of satellite navigation
II

and positioning system, and analysis of the Secondary Coding,including classification, generation method, correlation, function, design guidelines.
This article describes the weak signal fast acquisition algorithm of existing, serial acquisition algorithm. Introduces the principle of serial acquisition algorithm, schematics, analysis of the performance. Serial capture easy to implement, but to capture a very long time.
Finally, Introduction parallel FFT acquisition algorithm, including the algorithm principle, implementation methods, use of the environment and the advantages and disadvantages. Implemented Parallel FFT acquisition algorithm simulation, analysis of the performance of the algorithm, suggestions for improvement.

KEY WORDS: The Global Positioning System, Fast Acquisition, Secondary Coding, Satellite Signals

目录

摘 要 II
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
第二章 卫星导航系统的信号编码模型与二次编码分析 4
2.1 卫星导航系统的信号编码模型 4
2.1.1 卫星信号产生原理与特性 4
2.1.2 卫星信号结构 7
2.1.3 卫星信号的调制解调 8
2.1.4 卫星信号导航电文 9
2.2 二次编码分析 10
2.2.1 二次编码概述 10
2.2.2 二次编码的作用 10
2.2.3 二次编码设计准则 11
2.3 本章小结 11
第三章 基于FFT并行捕获算法研究 13
3.1 捕获方法分析 13
3.1.1 串行捕获算法 14
3.1.2 并行捕获算法 14
3.1.3 FFT捕获算法 15
3.1.4 并行FFT快速捕获算法总结 16
3.2 算法的选择 16
3.2.1 滑动相关捕获方法 16
3.2.2 基于FFT的并行捕获算法 18
3.2.3 算法性能比较 20
3.2.4 复杂性分析 21
3.3 基于FFT快速捕获 22
3.3.1 基于FFT快速捕获的多通道信号捕获流程 23
3.4 本章小结 25
第四章 改进的捕获算法 26
4.1 传统基于FFT的并行捕获算法 26
4.2 改进的基于FFT的快速并行捕获算法 28
4.2.1 捕获算法基本原理 28
4.2.2 捕获算法的计算量分析 30
4.2.3 基于内插的精细捕获算法 30
4.3 本章小结 31
第五章 结论 32
参考文献 34
附录 外文资料及译文 38
致 谢 56

V

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)是为了打破美国的 GPS 在卫星定位、导航、授时方面的垄断，由欧盟提出的一种综合星座系统，是所有在轨工作的导航卫星系统的统称。现在主要包括美国的全球定位系统 ( Navigation by Satellite Timing And Ranging Global Positioning System, NAVSTAR GPS )，简称为 GPS、俄罗斯的 GLONASS 、欧洲的 GALILEO 卫星导航系统和我国的北斗导航定位系统(Compass Navigation Satellite System, CNSS)，简称为 Compass[1]。GNSS以其全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，使其用途越来越广泛，具有军民两用性质，现主要应用于大地测量(测绘、勘探)、海上船只以及车辆定位监控等领域。
北斗 1 代卫星导航定位系统为用户提供实时定位、短信息通信和授时服务的一种全天候、多功能、区域性的卫星定位系统。北斗 1 代卫星导航系统是我国自主完成的区域卫星导航系统，它的成功研制与开发及其产业化生产标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位，从而实现了具有自主知识产权的卫星导航系统。
北斗 2 代卫星导航定位系统是具有在海、陆、空进行全天候、高精度、自动化、高效益三维导航与定位能力的全球卫星导航与定位系统。北斗 2 代卫星导航系统建成后可以给中国及周边地区的用户提供三维导航与定位能力的服务，促进卫星导航与定位服务功能的产业化应用，满足用户信息交换的需要。预计在 2010 年左右满足中国及周边地区用户对全天候、高精度、自动化、高效益的卫星导航与定位系统的需求，并逐步扩展成为与 GPS、GLONASS 相抗衡的全球卫星导航系统[2]。
随着全球卫星导航系统（GNSS）的应用越来越广泛，对接收性能的要求也越来越高，比如在一些环境比较恶劣的条件下，传统的C/A信号的接收性能无法满足高灵敏度的要求，因此，现代化的GNSS在信号设计时,考虑码长较传统的C/A码更长的扩频码，但是因为要考虑捕获的代价，所以现代化的GNSS采用了主码和二次编码相结合的结构化分层码，通过一个码率低，周期长的二次编码去调制一个码率高，周期短的主码，得到一个等效周期长但码率高的扩频码，从而获得更好的相关性，提高接收性能，但不增加捕获的负担[3]。本文基于二次编码对卫星信号快速捕获跟踪技术进行研究。

1.2 国内外研究现状

扩频码的捕获是一个载波频率和扩频码相位二维搜索过程，传统的捕获方式包括串行捕获算法、并行频域捕获算法、并行码相位捕获算法。串行搜索算法捕获时间长，但是仅由简单的加法和乘法运算组成；时域、频域并行搜索算法，捕获时间缩短，但是硬件资源消耗较大。并行频率捕获算法，接收信号与特定伪随机序列相乘，相乘的结果经FFT由时域变换到频率。这样，只需要对伪随机序列的码相位依次遍历搜索，而频率搜索可以并行地通过FFT完成。在频域计算两序列的相关值的方法，对卫星信号和本地码序列先做FFT，然后再对频域相乘结果做逆FFT。这其实是一种码并行捕获算法，可以提高捕获速度，但是该算法受码长度的限制，有一定的局限性[4]。
现代化北斗信号增加了二次编码， 二次编码的长度从4到1800不等， 比如，B1信号的导频通道采用的是长度为1800， 周期为18s的二次编码；B2的导频/数据通道分别用的是长度为10和20的Neuman-Hofman码；二次编码的作用不仅仅局限在改善相关性，还可以提高抗干扰的能力和实现快速的位同步。因此，在设计二次编码时，不仅要考虑其本身的相关性，还需要考虑其长度和实现位同步的能力。
现代化的GNSS信号在设计时，为了获得更加优良的接收性能，采用了主码与二次编码相结合的结构化分层码。二次编码通过延长扩频码的整体周期来改善相关性，但二次编码的作用不仅于此，其作用还包括:可以使地面接收机迅速实现数据同步；降低频谱谱线间隔,进一步抑制窄带干扰[3]。

1.3 课题主要研究内容

本文主要对卫星信号的快速捕获跟踪算法进行了研究，章节安排如下：
第一章 本文介绍了课题研究背景和意义，国内外研究的现状，对各种算法进行了简单的介绍。
第二章 本文介绍了卫星导航系统的信号编码模型，包括卫星信号的产生原理、组成、信号结构、功能特性、调制解调。还分析了二次编码，包括二次编码的分、产生方式、相关性、作用、设计准则。
第三章 本文进行了现有卫星信号快速捕获算法的研究，包括串行捕获算法，并行捕获算法，FFT捕获算法，码并行FFT捕获算法。介绍了滑动相关捕获算法，基于FFT的并行捕获算法的算法原理，分析了他们的捕获性能，比较了两种算法的优缺点。最后介绍了基于FFT快速捕获的原理框图及捕获流程。
第四章文中提出了一种结构简单便于实现的卫星信号的快速捕获方法，相对于常规的基于FFT的并行捕获算法，耗费时间减少为一半。同时本文讨论了多普勒频率的精确估计算法，提出了一种基于内插的方式，在很少的运算量下，将频率估计到精确100Hz的范围以内。

第二章 卫星导航系统的信号编码模型与二次编码分析

2.1 卫星导航系统的信号编码模型

2.1.1 卫星信号产生原理与特性
北斗卫星信号是通过直接序列扩频DSSS调制生成的,系统采用码分多址 CDMA 技术区分各颗卫星。北斗目前在两个频率上传输卫星数据:B1(1561.098 MHz),B2(1207.140MHz),GPS卫星目前在三个频率上传输卫星数据:L1(1575.42 MHz),L2(1227.60MHz)和 L5(1176.45MHz)。L1、L2 和 L5 载频是由基频分别扩大 154、120 和115倍产生的。卫星信号上调制有载波,伪码和数据码。其中伪码包括民用的 C/A 码和军用码。在L1频率上调制有一路民用信号和一路军用信号。在 L2 频率上调制有第二路的军用信号。L5 频段是GPS现代化的一部分,属于民用信号。对于北斗系统，要到2021年左右,所有24颗北斗卫星全部发射后才能正常提供服务,本文主要侧重于对 L1 频段上的民用信号进行研究。图 2-1是GPS卫星信号生成框图,包括了 L1 和 L2 两个频段的信号。北斗信号模型与之类似只不过发射频率有所不同。在每颗北斗和GPS卫星上配备了高频率稳定度的铷原子钟和铯原子钟,可以保证稳定的时钟基准,产生时间上严格同步的导航信号[5]。
图 2-1 GPS信号结构
C/A码是一种Gold码序列,其序列长度为1023位(基码),码片(chip)速率为 1.O23MHz,码周期为1ms。C/A的产生是通过两个10位的移位寄存器G1和G2, 由 G1的直接输出和G2的延迟输出结果异或得到的。C/A是一个长度为1023的二进制序列,其产生器如图2-2 所示。G2的时间延迟取决于选取的两个点的位置,这两个点又和卫星的ID 是一一对应的。
C/A码具有特殊的自相关和互相关性质,这些性质及其重要,也是GPS信号解扩的关键。C/A码的自相关函数为
（2-1）
式中:Ci（t）表示卫星的C/A码；τ为码相位延迟。
在式（2-1）中,只有当τ=0时,自相关函数才可以取得最大值1023,而当τ
为其它值时,自相关值为-65 ,-l或63。正因为C/A码的自相关函数具有如此性质,使本地C/A码和接收信号C/A码相位对齐,可获得很高的处理增益,将深埋在噪声中的信号检测出来。不同卫星的C/A码近似正交,互相关值虽然不等于0,但是非常小。为了在强信号中检测中微弱信号, 互相关峰值必须比弱信号的自相关峰低,高自相关峰和低互相关峰可以为信号捕获提供高灵敏度[6]。

图 2-2 C/A码的生成

图 2-3 一周期CA码波形

图 2-4 C/A码自相关仿真结果

2.1.2 卫星信号结构
北斗和GPS卫星信号主要由三部分组成：载波（L1和L2）、用于测距的伪随机码（Pseudo Random Noise Code,PRN）和导航电文数据。

图 2-5 GPS卫星信号频率关系
在北斗和GPS接收机中，载波、PRN以及数据信息的再生都与紧密相关。北斗和GPS卫星采用码分多址（CDMA）技术在两个频率上广播测距码和导航数据，也就是说系统使用两个频率，采用双频的目的是测定电离层延迟。L1频段和L2频段上的载波频率均为的整数倍，关系如下：
（2-2）
（2-3）
北斗和GPS卫星采用两种伪随机码，每颗卫星产生一个称为粗码或C/A码的短码，和一个称为精码或P(Y)码的长码。伪随机码可用来区分不同的北斗和GPS卫星，并可测量卫星信号的传播时间。卫星发射的导航电文包含有导航信息的数据码，其中数据码中包括卫星历书、卫星星历、卫星工作状态和时间等。北斗和GPS卫星从2006年起增加了三种新信号。一个用两种不同码字调制的码信号L2C，并附加在L2频率上；新增码片速率为10.23MHz的L5频率（1176.45MHz）；并且在L1和L2上还叠加一种新的军用信号M码[8]。

2.1.3 卫星信号的调制解调
北斗和GPS的每颗卫星在L波段的两个载波频率（，）上发射导航数据，两种载频之间的间隔为347.82MHz，L1载波同时被C/A码、P码和数据码分别以同相和正交方式相位调制，其中C/A码信号比P码信号滞后90°，L2载波上只调制有P码（或Y码）和数据码[9]。
分别以和表示载波经测距码和数据码调制后的信号，其信号结构为
（2-4）
(2-5)
式中，，，分别为P码和C/A码振幅；，分别为第i颗卫星发射的P码和C/A码的码状态；为第i颗卫星发射的导航电文；，分别为载波L1和L2角频率；，为载波L1，和L2的初始相位。调制码的码值只取0或l。当码值取0时，对应的码状态取+1；而码值取1时，对应的码状态取-1。载波和相应的码状态相乘后便实现了对载波的调制，也就是，当码值为0时，调制后的载波相位不变，而当码值为1时，调制后载波相位改变180°。所以当码值从0到l，或从l到0改变时，都将使载波相位改变180°。
接收机是卫星信号解调的硬件设备。它的主要工作是重建载波，提取测距码信号和导航电文。信号解调的常用方式有两种，复制码相关技术和平方解调技术。
复制码相关技术。当接收机复制出的与卫星的测距码信号结构完全相同的复制码，在同步的条件下与接收到的卫星信号相乘，即可去掉信号中的测距码信号分量。这时，恢复的载波依然还含有数据码信号分量。采用这种技术的条件，是必须掌握测距码的结构，否则将不能产生复制码。
平方解调技术。将接收到的卫星信号进行平方，由于处于±1状态的调制码，经过平方后均变为＋1，且＋1不影响载波相位，所以信号经平方后便达到解调的目的。采用这种方法不需要知道测距码的结构，但该解调技术却去掉了测距码和导航电文，故而不能用来实时导航。另外，该技术将使信号上的噪声平方，使得信噪比（SNR）大大降低。现在的平方解调技术一般用于C/A码接收机，用复制C/A码相关技术重建L1载波，用平方解调技术重建L2载波。

2.1.4 卫星信号导航电文
导航电文数据位是二相码，每个数据位20ms长。在一个数据位中包括20个C/A码周期，所有20个周期的C/A码都有相同的相位。导航电文每个字由30个数据位组成，每个数据位包含20个C/A码周期，总长度为600ms；每1个子帧由10个字组成，长度为6秒；每1页由5个子帧组成，长度为30秒；每25页组成1组完整的BD数据，总长度为12.5分钟，每25页的数据被称为1个超帧。
北斗时间以一周的秒数给出，这个值在每周的结束/起始时刻复位一次。在此时刻，不管在此之前哪个子帧是最后被发送的，从子帧1到子帧5的循环分页将从子帧1重新开始；不管在此之前哪个页是最后被发送的，25页的循环也将从每个子帧的第1页重新开始。因此，在子帧4和子帧5的新数据可以从这些子帧的25页中的任何一页开始传输[10]。

2.2 二次编码分析

2.2.1 二次编码概述
全球导航卫星系统的应用越来越广，对卫星信号的捕获速度也提出了更高的要求，因此，现代的全球导航卫星系统在设计的时候采用了二次编码的方式。
北斗B1二次编码码长为1800,周期18s，码速率为100bps，卫星PRN号对应为1-63的二次码由11位线性反馈移位寄存器产生的自然长度为2047的m序列截短得到，而64-210的二次编码由Gold码截短得到。我们对L1C二次编码相关性进行分析，由于二次编码调制导频通道的主码，因此不需要考虑奇相关，只考虑它们的偶自相关和偶互相关性[11]。
北斗B2二次编码采用的是Neuman-Hofman码，简称为NH码。数据通道和导频通道分别用长度为10和20的NH码。播发L5C信号的所有卫星采用的NH码都是一样的，即
n(10)=(+1,+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,-1);
n(20)=(+1,+1,+1,+1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,+1)

2.2.2 二次编码的作用
二次编码的第一个作用是改善了卫星信号之间的互相关特性，主要是使各卫星信号之间的互相关旁瓣峰下降。当两颗卫星的信号完全对准时，二次编码的作用相互抵消，对互相关性没有多大的改善，但是完全对准的情况发生的概率很小。L5C的二次编码能使不同信号间的互相关旁峰至少降低3dB。
二次编码可以减小功率谱的线谱宽度，提高抗窄带干扰能力。 对于L5C信号， 主码周期为1ms， 如果没有NH码，数据通道信号的功率谱是一些间隔1kHz的谱线；而有了NH码，由于NH码周期是10ms，谱线间隔下降为100Hz，当信号总功率不变时，NH码使每条谱线的功率谱密度也下降为原来的1/10。
接收机对卫星信号进行接收时，数据同步是一个薄弱环节。要确定每个数据字符的起始时刻和结束时刻，可以采用在每个字符宽度内增加一些事先已知的相位渡越方法来实现。 E5b数据通道的数据字符宽度为4ms，二次编码的基码宽度为1ms，周期为4ms，因此E5b数据通道的二次编码使在一个字符宽度内增加了多次相位渡越。这样，用二次编码全相关的办法便可以实现自动字符同步[11]。

2.2.3 二次编码设计准则
在总结了二次编码的作用后，可以据于此来选取具有良好性能的二次编码。
1) 周期不宜过长，自身有良好自相关性。采用二次编码带来的相关性能的改善程度比不上直接增加主码码长，二次编码是在捕获复杂度和相关特性折中考虑的结果。
2) 易于实现数据字符同步。如果设计的二次编码周期较长，不仅自身要有很好的整体相关性，局部也要有很好的相关性。L1C的二次编码长度为1800，整体相关性我们已经讨论过，实现数据字符同步还要求对于长度为100或者200的子序列也具有良好的相关性。
3) 导频通道二次编码周期可以略长。接收机在实现字符同步时，可以只处理导频通道，所以导频通道的二次编码周期长时，可以更易于实现字符同步。
4) 结构简单，易于实现。从硬件实施上考虑，要求二次编码产生方式简单，易于实现[11]。

2.3 本章小结

本章先介绍了卫星导航系统信号的编码模型，包括其产生原理，特性，信号结构及调制解调。然后又介绍了二次编码的有关概况，包括其产生原理，二次编码的作用，二次编码的设计准则。

第三章 基于FFT并行捕获算法研究

北斗卫星信号采用码分多址（CDMA）技术,所有的信息通过扩频码进行调制,扩频码具有自相关性好、互相关性差的特点。接收某一个卫星的导航数据，需要复现调制该导航数据的伪随机码，将复现的伪码同输入伪码在不同相位误差上做相关运算，使得两者之间同步，从而完成对导航数据的解扩，这就是伪码捕获。
在实际应用中,由于卫星与用户的相对运动会造成多普勒频偏,如果用户没有同时调整复现的载波频率,那么对扩频码的相关过程将因用户接收机的频率响应的滚降特性而受到严重的衰减,导致无法捕获到信号,所以在捕获卫星信号的时候也必须补偿载波频率加多普勒频偏[12]。
因此，北斗卫星信号的捕获功能是进行时间和频率二维的搜索，将接受到的卫星信号和本地复现码及载波的差值限定在一个特定的范围内。捕获的结果是使得本地参考码和接收码相位差值小于一个码元宽度，且收发码时钟频率基本一致，同时使得载波相互对准，从而实现输入信号与本地信号的粗同步。在信号捕获的初始阶段，接收信号的伪码相位和载波频率对接收机而言都是未知的，捕获的目的就是确定这俩个未知参量。捕获的搜索范围是比较大的，频率上需要考虑卫星和接收机之间相对运动所造成的多普勒影响。时间上，需要对整个C/A码的周期进行搜索，复现C/A码。
捕获有多种不同的算法，没个算法都有自己的优缺点，因此通常的北斗接收机会根据自身的特点选择所需要的捕获方法，本文介绍常用的捕获算法。

3.1 捕获方法分析
常用的伪码扩频信号的捕获方法包括串行、并行和FFT捕获。串行捕获方法是一个频域（多普勒频率）和时域（伪码相位)顺序二维搜索过程。提出一种码并行FFT快速捕获方法。通过这种方法可以提高捕获的速度,缩短捕获时间。

3.1.1 串行捕获算法
串行捕获采用单通道相关器,在不同的频率间隔以离散的方式进行顺序扫描搜索,这种方法硬件简单、易于实现,但捕获时间长,特别是在高动态、低信噪比情况下,还可能丢失数据。
为了提高捕获速度,可以采用适当安排多普勒频移搜索单元的搜索顺序,采用载波多普勒频移逐次逼近扫描法,从起始单元的两侧依次进行搜索,起始单元的设置考虑卫星相对地面静止物体的相对速度而造成的多普勒频移值[13]。
串行捕获电路如下图所示：

图 3-1 串行捕获电路

3.1.2 并行捕获算法
并行捕获是在串行捕获的基础上采用多通道相关支路,在各通道内并行地搜捕信号。有扩频码并行、载波并行和扩频码载波并行捕获三种并行捕获方式。
码并行载波串行:采用N个独立的码相关器,相关器之间相差半个码片,它们共用一个载波NCO,载波多普勒采用串行扫描方式进行搜索。在一个区间扫描结束后取N个相关能量值中最大的与门限比较,超过则