为提高GPS接收机在低信噪比环境中的捕获精度和灵敏度,提出了一种新的弱信号精捕获算法。该算法采用差分相干积分缓解平方损耗,并利用积分结果的相位信息修正载波频率,使其估计精度不再受到频移搜索步长的限制。此外,该算法根据载波多普勒和码多普勒的比例关系,直接对本地码相位进行校正,保证了信号积累时间较长时不同相关峰之间的重叠性,有助于提高捕获灵敏度并能够得到接收信号末端精确的码相位。仿真结果表明,载波频率和码相位的估计误差分别小于20 Hz和1个采样点,在给定的信号积累时间下,本地码相位校正对捕获灵敏度的提升可达3.2 d B。 然后在其基础上人为叠加不同强度的随机噪声，从而仿真生成了不同信噪比性能比较-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机钢管滚弧机折弯机（SNR应小于35dB才属于弱信号范畴）的中频信号。为便于分析本文算法的有效性，选取PRN25和PRN18两颗卫星，其载波多普勒频移和码相位的参考值，本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com 可由接收机跟踪原始强信号得到：PRN25，载波多普勒频移为314Hz，在300ms内，码相位保持为第8610个采样点；PRN18，载波多普勒频移为4378Hz，在300ms内，码相位由第3058个采样点滑动至第3045个采样点。4.1差分相干积分及频率修正的效果检验以PRN25为例，图2描述了非相干积分、差分相干积分在总的信号积累时间T分别为100ms和300ms时，在不同信噪比下执行1000次蒙特卡洛仿真的检测概率比较结果，其中NCH表示非相干积分，DCH表示差分相干积分。显然，差分相干积分对噪声的抑制能力更好，在90%的检测概率下，可以使接收机的灵敏度提升1.6dB左右。从图2中还可得知，延长T可以使两种方法的处理增益均提高2.8dB左右。另外，值得说明的是，由于PRN25载波多普勒较小，接收信号在300ms内的码相位滑动可以忽略不计，所以此处并未对本地码相位进行校正。图2非相干积分和差分相干积分的检测性能比较3给出了成功捕获到GPS信号后，利用式(24)校正得到的载波多普勒频移估计值的均方根误差。可以看到，当采用较长的信号积累时间时，载波多普勒频移的校正精度相对较高，这是因为此时相关峰值相对于噪声基底更大，辐角的计算更不易受到噪声的影响。结合图2分析可知，当检测概率大于90%时，在两种信号积累时间下，载波多普勒频移估计值的均方性能比较-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机钢管滚弧机折弯机本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com