一种适用于GNSS信号的新颖捕获技术研究

摘要

随着全球导航定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的发展,接收机面临着数据处理量和硬件规模越来越大的问题,造成这一问题的根源在于经典奈奎斯特采样定理获取的采样数据有很大冗余.近年出现的压缩感知理论(Compressed Sensing,CS)为解决这一问题提供了新的方法.为了减少接收机硬件规模,本文对压缩感知理论进行了深入地研究.在对现有方法进行分析的基础上,提出了一种新的GNSS信号捕获技术.该技术首先利用GNSS信号特点对信号进行稀疏变换,然后将随机高斯矩阵作为观测矩阵来感知信号,最后利用正交匹配追踪算法(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)对信号进行重构.利用蒙特卡洛方法进行了仿真分析,结果表明:该方案能够有效捕获到GPS和BOC卫星信号,所需相关器个数约为传统方案的10％,并且计算复杂度较现有方案有所降低.总体来说,该方案更适用于对强GNSS信号进行捕获,压缩感知理论在GNSS信号捕获领域开辟了新的途径.