基于自相关侧峰消除的北斗B1C快速高精度捕获算法

摘要

北斗三号播发的B1C信号采用二进制偏移载波(BOC)调制方式和10 ms周期的伪随机码,可以与现存L1频段上的导航信号共有载波频率,同时提高导航信号的跟踪精度和伪距测量精度.然而,BOC调制会带来相关函数多峰性问题,10 ms周期的伪随机码会极大增加信号捕获的计算量,影响捕获速度,同时长码的跟踪需要更小带宽的跟踪环路,这对捕获精度提出更高要求.为此,根据北斗B1C信号的特点,在利用ASPeCT技术消除BOC信号相关副峰的基础上,兼顾捕获的快速性与精度,提出一种北斗BIC信号快速高精度捕获算法.所提算法先利用多级搜索和降采样策略快速实现信号的粗捕获,将捕获频率范围缩小,再利用多项式曲线拟合的方法进行多普勒频率精捕获,提高捕获精度.在多级搜索过程中,相关计算融合ASPeCT技术,通过本地码与副载波调制码构造无副峰相关函数,确保搜索过程无模糊度.所提捕获算法经接收前端采集的北斗B1C信号测试,实验表明,该捕获方法对相关副峰的消除程度可达到86.70％,多普勒频率误差缩小到1 Hz以内,捕获耗时相对缩短了近2/3,实现了快速高精度捕获,保障了后续跟踪算法的成功率.