GPS基本原理及其matlab仿真第4章.ppt

两个移位寄存器于每星期日子夜零时，在置“1”脉冲作用下处于全“1”状态，同时在频率为f1=f0/10=1.023MHz时钟脉冲驱动下，两个移位寄存器分别产生码长为N=210-1=1023、周期为1ms的两个m序列G1(t)和G2(t)。这时G2(t)序列的输出不是在该移位寄存器的最后一个存储单元，而是选择其中两个存储单元进行二进制相加后输出，由此得到一个与G2(t)平移等价的m序列G21（即与延时等价）。再将其与G1(t)进行模二相加，将可能产生1023种不同结构的C/A码。C/A码不是简单的m序列， 而是由两个具有相同码长及数码率，但结构不同的m序列相乘所得到的组合码，称为戈尔德（Gold）序列。 (4-6) 采用不同的it0值，可能产生1023个G2(t)，再加上G1(t)和G2(t)本身，共可能产生1025种结构不同的C/A码供选用。 这些C/A码具有相同的码长N=210-1=1023bit，相同的码元宽tu=1/f1=0.98 μs（相当于293.1 m）和相同的周期Tu=Ntu=1 ms。 从这些G(t)码中选择32个码以PRN1，PRN2，…，PRN32命名各种GPS卫星。由于C/A码长很短，只有1023比特， 易于捕获。 在GPS定位中，为了捕获C/A码，以测定卫星信号的传播延时， 通常需要对C/A码逐个进行有哪些信誉好的足球投注网站。若以50个码元每秒的速度有哪些信誉好的足球投注网站，对于只有1023个码元的C/A码，有哪些信誉好的足球投注网站时间只要20.5 s。通过C/A码捕获卫星后，即可获得导航电文，通过导航电文提供的信息，便可以很容易地捕获GPS的P码。所以，C/A码除了作为粗测码外，还可作为GPS卫星信号P码的捕获码。 C/A码的码元宽度较大。假设两个序列的码元对齐误差为码宽的1/10～1/100，则此时相应的测距误差为29.3～2.93 m。 随着现代科学技术的发展，使得测距分辨力大大提高。一般最简单的导航接收机的伪距测量分辨力可达0.1m。C/A码的码长、 码元宽度、周期和数码率分别为：码长Nu=210-1=1023bit；码元宽度tu≈0.977 52μs，相应的长度为293.1m；周期Tu=Nu·tu=1 ms；数码率为1.023 Mb/s。不同的GPS卫星所使用的C/A码的上述四项指标相同，但编码规则不同，这样既便于复制又便于区分。 C/A码具有以下特点：  （1）由于C/A码的码长较短，易于捕获，而通过捕获C/A码所得到的信息，又可以方便地捕获P码，因此，通常称C/A码为捕获码。在GPS导航和定位中，为了捕获C/A码以测定卫星信号传播的时间延迟，通常对C/A码进行逐个有哪些信誉好的足球投注网站，而C/A码总共只有1023个码元，若以50码元每秒的速度有哪些信誉好的足球投注网站，仅需20.5 s便可完成。  （2）C/A码的码元宽度较大。若两个序列的码元相关误差为码元宽度的1/10～1/100, 则此时所对应的测距误差可达29.3～2.9 m。 由于其精度较低，所以称C/A码为粗捕获码。 3. 精码P码  P码（Precise Code）是卫星的精测码，码速率为10.23 MHz，它是由两组各有两个12级反馈移位寄存器结合产生的， 其基本原理与C/A 码相似，但其线路设计细节远比C/A 码复杂，且严格必威体育官网网址。12级反馈移位寄存器产生的m序列的码元总数为212-1=4095，采用截短法将两个12级m序列截短为一周期中码元数互为素数的截短码，如X1a码元数为4092，X1b码元数为4093。在将X1a和X1b通过模二相加或波形相乘，得到周期为4092×4093的长周期码。再对乘积码截短，截出周期为1.5 s、 码元数N1=15.345×106的X1。同样的方法，在另外一组中，两个12级移位寄存器产生X2，只是X2码比X1码周期略长一些。 总之，两个子码N1和N2均是由两个12级移位寄存器产生的截短码。其码速率均为10.23 Mb/s， N2的码长比N1的多37个码元。 两个子码的码长分别为： （4-7） （4-8） 因此P码的码元数为： （4-9） 相应的周期为: （4-10） 在乘积PN1(t)·PN2(t+niτ)，ni可取0,1,2,…,36。这样可得到37种P码。在实际应用中，P码采用7天的周期，即在PN1(t)·PN2(t+niτ)中截取一段周期为7天的P码，并规定每星期六午夜零点使P码置“1”状态作为起始点。在这37个P码中，32个供GPS卫星使用，5个供地面站使用。这样，每颗卫星所使用的P码便具有不同的结构，但码长和周期相同。 P码的特征是：码长Nu=2.35×1014bit；码元宽度tu≈0.097 752