基于GPU的高动态信号快速捕获设计与实现

传统的软件接收机均是由CPU处理器实现,然而针对多普勒频率偏移较大的卫星信号捕获问题,基于FFT的并行频率空间搜索捕获方法可捕获较大的频偏并跟踪一定的频率变化率,但其计算重复次数较多,耗时过长。为此本文使用高性能计算平台,设计了一种适用于GPU的高动态扩频信号捕获的FFT并行频率空间搜索捕获方法,较好地平衡了其在高动态扩频信号捕获的优越性和高捕获耗时之间的矛盾,实现对高动态扩频信号的快速捕获。并充分利用GPU加速、高性能并行计算架构,测试结果表明:将FFT的并行频率空间搜索捕获按本文的设计方案在GPU平台实现后,捕获单颗卫星信号时间加速约96倍,捕获全部卫星时间加速46倍。

GPS信号捕获算法Matlab/Simulink仿真

为了评价GPS信号并行码相位捕获算法、并行频率捕获算法、线性捕获算法3种常见捕获算法捕获性能的优劣,采用Matlab/Simulink工具对其捕获效果进行仿真分析。首先理论分析三种捕获算法的优劣,再用Simulink模拟信号源,M文件实现捕获过程的方式,并以捕获时间作为标准,得出并行码相位捕获所用时间最短,并行频率捕获时间相对较长,线性捕获最慢的结果。这些算法的仿真实现和捕获性能的比较,对接收终端捕获模块的研发工作具有一定的参考与指导作用。