GPS P码接收机本地信号发生器的FPGA实现

摘要：

【摘要】 P码作为GPS军用伪码,具有结构复杂、周期长且码速率快的特点,这使得使用P码的软件接收机不仅定位精度高,且具有很强的抗干扰和反欺骗能力。能够实现任意卫星的任意时刻P码的产生,对于实现P码直接捕获和跟踪有很重要的意义。对于P码的产生原理和结构进行了分析,基于MATLAB设计了相应的P码发生算法并进行简单的算法仿真。之后针对FPGA硬件平台对P码发生器进行了相应的模块设计,包含寄存器模块、延时模块、周期控制模块和寄存器相位模块等。测试实验结果表明P码发生器可以基本无延迟地生成任意卫星、任意时刻的P码。
【关键词】 P码；长码； GPS； MATLAB； Field Programmable Gate Array ( FPGA)；

引言：

【引言】目前，GPS 卫星信号采用两种扩频伪码序列，分别是用于标准定位服务的C /A 码和用于精确定位服务的P 码、M 码。P 码通常称为长码。相比于C /A 码，P 码的高码速率使得P 码接收机不仅定位精度高，且具有很强的抗干扰和反欺骗能力。作为GPS 接收机的军用伪码，其结构复杂、周期长且码速率快的特点使得直接捕获极为困难。而传统的C /A 码转P 码的捕获方法不能满足高干扰作战环境的需要，因此只能通过直接捕获P 码以完成精确定位服务。基于扩频信号的特点，GPS 接收机进行P 码捕获与跟踪时，都应产生相应时刻的本地P 码与接收信号进行相关来解调卫星信号。尤其在P码直接捕获阶段，本地P 码发生器的快速性和准确性直接决定了捕获的速度。因而，快速准确地产生任意时刻任意卫星的P 码是GPS 接收机实现P 码快速捕获与精确定位的重要前提。

作者：

曹进；李荣冰；徐昭；谢非

作者单位：

南京航空航天大学导航研究中心；