作者：刘恩晓，哈尔滨工业大学通信技术研究所博士生，以卫星导航接收机及其抗干扰技术研究为主要方向。
应用领域：导航接收机关键算法的硬件实现，特别是在GPS快速捕获方面。
挑战：目前GPS信号捕获通常采用串行搜索方法或并行搜索方法。然而，这两种方法都存在不足之处，如较长的捕获时间和对知识产权保护不利。因此，本文旨在通过FPGA来实现更高效、灵活的频域快速捕获算法。
解决方案：本文重点研究了基于SDR平台和FFT的并行快速捕获算法，并将其硬件化。在设计中，我们采用时分复用技术以节约资源，同时使用新的复数乘法方案以提高效率。此外，为确保系统性能，我们采用ADLINK公司生产的PCI-9846H数字化仪进行卫星信号采集，并结合Xilinx公司提供的System Generator工具进行系统设计调试。
引言：GPS接收机需要模拟待捕捉卫星发射出的PN码，并移动该模拟码相位直到与卫星PN码相关。这一过程涉及二维信号复现，即图1所示，其中横坐标表示码相位，纵坐标代表多普勒频槽。
代码相关过程分析：
（1）接受输入数据
（2）计算相关值
输出结果：
（3）累积时间内信号幅度
（4）导航数据
统计特性分析：
（5）由多普勒频移和码相位带来的相关值降低
（6）噪声部分
检测变量统计特性与SNR相关：
频域快速捕获算法原理介绍：
为了缩短GPS接收机的捕获时间，本文提出了一种基于FFT算法的频域快捷探测方法。在现代通信、无线电导航等领域，这种实时相关处理对于提高系统性能至关重要。通过在每个频段同时计算所有可能的码相位，从而大幅减少了探测时间。本文将详细阐述此类算法在实际应用中的优势以及如何通过FPGA实现以提升整体效率。
