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GPS的P码发生器的设计 GGPPSS的的PP码码发发生生器器的的设设计计 刘博 汕头大学工学院,广东汕头,515063 摘 要： 摘摘 要要：：本文介绍了GPS 的P码产生原理，并用 matlab的m语言实现了P码的产生，为进一 步研究GPS卫星信号特性和捕获P码提供了依据. 关键词： 关关键键词词：：GPS，P码，matlab 全球定位系统(GPS)用于对全球的民用及军用飞机、舰船、人员、车辆等提供实时导航定位 服务.GPS系统采用典型的CDMA体制,这种扩频调制信号具有低截获概率特性. 该系统主要利用 [1,2] 直接序列扩频调制技术,采用的伪码有C/A码、P码和Y码三种 .GPS系统中P码的捕获通常是先 捕获到C/A码,然后利用C/A码调制的导航电文中的转接字(HOW)所提供的P码信息对P码进行捕获 [3] .然而,C/A码的码长短、码速率低,易受敌方干扰和欺骗,在强干扰和欺骗的战争环境下,很难 [3] 通过C/A码来捕获到P码. 因此,直接捕获P码一直倍受美国军方的关注 . 产生P码并对其特性 进行分析对进一步研究直接P码的捕获以及干扰机的设计有着重要的意义. 1 P 码产发生器生原理 11 PP 码码产产发发生生器器生生原原理理 14 P码是复杂的PRN 码. P码的序列长度为2.35×10 ,速率为10.23MHz,序列周期为266.41 12 天；其中,每颗GPS卫星使用序列的一个星期,故每个序列长度是6.187×10 ,该码元长度远远大 [1] 于C/A码1023的码元长度 . P码产生原理图如图1所示,主要由四个12级线性反馈移位寄存器(X1A, X1B, X2A, X2B)构 成,系统中有一个统一的时钟频率10.23MHz. 参看图1，所有4个移位寄存器的自然周期是按如下方式截短的：X1A和X2A在4092个基码之 后复位，去掉了他们自然的4095个基码序列的最后3个基码，寄存器X1B和X2B在4093个基码后复 位，去掉了它们自然序列4095个基码的最后两个基码.X1A和X1B的输出进行模2和得到X1 序列. 以相同的原理,由X2A和X2B的输出进行模2和产生X2 序列. X2 序列被延迟i（i的取值范围是1 到37）个基码得到X2i序列,P码就是由X1 和X2i组成的模2和的复合码.在X1A产生了4092 个码片 的时候,X1A 完成了一个周期,并产生了一个脉冲SETX1AEPOCH 使X1A 复位, X1B 则需要产生 4093 个码片时才产生脉冲SETX1BEPOCH. 当X1B输出了3749个周期的时候,它停止移位,等待X1A 输出了3750个周期后对它发送重新启动的信号. 在X1A完成了3750个周期后,它又产生了一个叫 做X1EPOCH 的脉冲.所以,在每一个X1EPOCH周期中,X1B 要停止并等待X1A 343（ 4092*3750- 4093*3749 =343）个码片的时间. X2A和X2B 的工作过程与X1A 和X1B 的工作过程类似. 同时 [1] X2A每经历3750个周期后都要比X1A滞后37个时钟周期 .X1B,X2A,X2B这3个线性反馈移位寄存 器都要参照X1A.X1A、X1B、X2A、X2B的反馈逻辑特征多项式和初始状态如表一. 1 寄存器