概述
GPS基带P码处理总结——FPGA实现的关键点
- 处理P码前的准备
- P码正确的生成
- 码速率一致
- 流程
- 捷径
- 最后
处理P码前的准备
当时进行P码处理的时候,手头上既没有任何仪器,更没有GPS模拟器这种高端设备,更别说带P码的模拟器了更是不可能,完全只能对天测试。
如果你想进行P码的跟踪,你至少需要一套能用的FPGA板卡,我们之前用的是ZYNQ7020,射频需要能够支持L1、L2频点。
需要已经调好了GPS L1 C/A码,能够进行位同步,帧同步,解出周内秒等信息。
最好是将有GPS L2C码的卫星也进行跟踪,这样会于处理P码会有极大的帮助
P码正确的生成
P码生成的正确与否,是能不能成功跟踪P码的关键。P码的生成式是公开的,但生成方式却比C/A码复杂很多,而且还跟卫星号和周内秒相关。一定要理解其生成框图,可以到网上找一些开源的代码进行参考。
我总结的检查一个办法是 6秒前生成的P码和 6秒后生成的P码,在接下来的时间后,要完全一致。
码速率一致
L1的C/A码是1.023Mpbs的,了L1P和L2P是10.23Mbps,为了正确找到起点P码的起点, L1的C/A码也要看成是10.23Mbps(采样率需要大于20M,至少半码片相关间隔)
流程
L1的C/A码在稳定跟踪阶段,此时载波跟踪是稳定的,P码和C码的载波是正交的关系,这里需要注意。
也就是说L1P的载波可以精确复现,那么只要在L1P的码生成正确,那么我们就可以大致估计出W码的信息,估计出的W码信息需要传送到L2P的处理通道中
L2P的通道中L2P码的产生时间是和L1P的产生时间是几乎一致的。L2P通道将L2P产生的本地P码与L1通道送过来的W码进行异或,作为本地P(Y)码与L2P信号相关,如果P码生成位置正确,且L2的载波多普勒相差不大,则跟踪环将会开始正常工作。
捷径
如果你L2C跟踪已经实现的话,那就更加好了,因为L2的载波已经精确的复制,在这种情况下,L2都不需要跟踪环,如果P码正确生成且位置正确,则会得到一个载噪比较高的信号,这种方法有利于检验P码是否正确。如果没有L2C跟踪的辅助,则P码生成是否正确和跟踪环跟踪是否正常两个问题将杂糅在一起,难以解耦。
最后
随着GPS卫星越来越多支持L2C码的播发,在民用领域,这种Z跟踪法将越来越失去用武之地。除了检查下老美是否有军事行动,好像也没啥其他用处了。且后面美军使用更加现代化的新型军码M码后,P码可能将不会在使用,当然这还有相当长的时间。
再多说一句,那么美军他们自己是怎么接收P码的呢?在他们的接收机上应该有一个加密模块是可以生成P(Y)码的,只是时间不确定度可能比较大,例如±1s之内,这样捕获的时间可能会有点长而已。我就知道这点了,再多的东西太值钱了我也不知道,哈哈
最后
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