卫星信号捕获
信号捕获中需要解决的问题
1.搜索范围估计 2.门限值确定
搜索范围估计
门限值确定
信号搜索和捕获的算法
接收历但却掌握着误差 小于5分钟的当前时间,误差小于100km的当前位置 以及有效历书的情况下的启动。他可以大致确定三 维搜索范围。时间大概在45S左右。 热启动:如果接收机不但具备暖启动的条件,而且 还保存着有效星历,那么接收机可以进行热启动。 热启动的接收机可以准确计算出各颗卫星的可见性 及其相当小的搜索范围。时间大概为12s。
信号捕获的目的就是获取所有可见卫星的的载波频率 码相位的粗略估计值。
捕获和追踪的关系和转换
笼统的讲,当接收机搜索到某个卫星信号后,相应的 接收通道就从捕获阶段进入跟踪阶段。 下图描述了一种接收通道在捕获与跟踪阶段之间的状 态转换情况:
信号捕获原理的概况
为了估算某个卫星信号载波频率和码相位这两个参 数值,接收机的信号捕获过程一般是通过对该卫星信号 的载波频率和码相位这二维进行扫描式搜索来完成的, 一旦信号被搜索到并得到确认,捕获过成也就结束了。 可是在对一个卫星的载波频率和码相位二维搜索前, 接收机首先需要确定这个卫星有可能可见而且值得对其 信号进行搜索,而确定依据的信息大多是来自卫星星历 和历书,当然还有其他的一些信息。根据这些信息,接收 机会对32颗卫星进行优先次序排序,这样,卫星信号的捕 获实际上是关于伪码,频率和码相位的三维扫描。
信号捕获原理的概况
接收机启动方式
接收机在定位时,用户最为关心的一个接收机性能是 首次定位所需的时间,即接收机启动后直到给出第一个 GPS定位结果所需的时间。而这个性能和接收机的启动方 式有直接关系。 接收机启动方式通常有三种:冷启动,暖启动,热启 动。 冷启动:在冷启动时,接收机不知道当前的时间和所 处的位置,并且它的存储器上也没有保存任何有效的卫星 星历与历书。因此,接收机只能在整个GPS星座中逐个依 次搜索所有卫星,并对每个卫星进行最大范围的二维搜索。 在获得至少4颗卫星的信息和星历之后,才能完成定位。 冷启动的时间大概在60S。
卫星信号的捕获
捕获和追踪的关系和转换 信号捕获原理的概况 接收机的启动方式 信号捕获中需要解决的问题 信号搜索和捕获的算法
捕获和追踪的关系和转换
为了让接收机跟踪环路成功地跟踪GPS卫星信号,接收 机内部所初始复制的载波和C/A码信号必须与接收机信号吻 合到一定程度。否则,若复制信号与接收信号之间的差异超 过跟踪环路的牵引范围,则环路会对信号失锁。因此,我们 先要估计出接收信号的载波多普勒频移和码相位这两个参 数,然后根据这些信号参数估计值初始化跟踪环路,来帮助 接收通道展开对信号的追踪。