GPS定位伪随机码及其产生

时间:2015-03-20     点击:加载中   【打印此页】  【关闭

  随机噪声码虽具有良好的自相关性,但它却是不可复制的。也就是说,真正的不服从任 何编码规则的码序列是无法在GPS 接收机上复制的。因此,实际应用中的测距码并不是随机噪声码,而是伪随机噪声码(PRN-Pseudo Random Noice),简称伪随机码。伪随机码具有 某种确定的编码规则,存在周期性,可以很方便的复制。同时,它还具有类似于随机噪声码 的较好的自相关性。

  伪随机码的产生,一般由一种叫反馈移位寄存器(Feedback Shift Register)的装置来操 控。如图4-4 所示,这是一个四级反馈移位寄存器,当一个钟脉冲进入寄存器以后,该移位 寄存器每个存储单元的内容,都依次转移到下一个存储单元,最后一个单元的内容就成为输 出码元。例如,寄存器开始工作时,由于置1 脉冲的作用,所有存储单元的内容全部为1。

  此后,在钟脉冲的作用下,存储单元1 的内容传递给存储单元2,与此同时,存储单元3 和 寄存储单元4 的内容作模二相加(Modulo-2 Sum),其结果作为输入,反馈给在存储单元1。

  存储单元2 的内容传递给存储单元3,存储单元3 的内容传递给存储单元4,存储单元4 的 内容输出。此后,在钟脉冲的驱动下,由于存储单元不能全部为0,因此寄存器将经历15 种 不同状态。于是该伪随机码序列将包含15 个码元,其分布如表4-2 所示。

  当然,码序列的产生也可以选择其它的反馈方式,以上介绍的是④⊕③的反馈方式,还可以是①⊕④等其它方式。一般说来,对于一个r 级反馈移位寄存器来说,它可能经历的状 态有:

  式中Nu 是码序列的长度。 如果每个钟脉冲的时间周期为tu,则该码序列的最大周期为:

  以上所举的例子r=4,属于周期较短的伪码。在GPS 测距这样的应用中,为了保证测 量精度,还需要周期更长、结构更复杂的伪随机噪声码。

内容编辑:锐峰汇智 http://www.rf-gsm.com/

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