日本DAIKIN疊加閥MP-02B-20-55大金MP-02B-20-55、電磁閥，KOMPASS 康百世朝田集團(tuán)企業(yè)成立于1978年，是一家大型液壓機(jī)電整合生產(chǎn)、銷售與服務(wù)公司。集團(tuán)總部設(shè)立于中國臺灣，在上海、沈陽、重慶、寧波、廣州、青島、香港、美國及歐洲分別設(shè)有子公司或工廠，分布于*有十幾個直銷分公司、辦事處，以及幾十家的合作伙伴，已經(jīng)形成一個完整的生產(chǎn)、銷售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。KOMPASS 康百世朝田液壓機(jī)電（中國）有限公司坐落在上海市浦東新區(qū)臨港新城書院鎮(zhèn)綜合產(chǎn)業(yè)園區(qū)，廠房有三萬一千多平方米，是集提供設(shè)計方案、采購營銷、精密加工、裝配組裝、倉儲物流、銷售及售后服務(wù)為一體化全面整合的企業(yè)。服務(wù)范圍涉及數(shù)控車床，CNC綜合加工機(jī)械，組合機(jī)床，鍛壓鑄造機(jī)床，齒輪機(jī)床，冶金鋼鐵，礦山機(jī)械，橡塑膠機(jī)械，窯爐陶瓷機(jī)械、船舶、水力風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及工程機(jī)械等領(lǐng)域，為機(jī)械自動化、智能化、節(jié)能省電化提供zui完善的方案及技術(shù)服務(wù)。 
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業(yè)務(wù)
：黃俊杰  
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日本DAIKIN疊加閥MP-02B-20-55大金MP-02B-20-55、電磁閥，主營產(chǎn)品
1.液壓元件，葉片泵，齒輪泵，柱塞泵，多機(jī)能復(fù)合泵，電磁閥，比例閥，伺服閥，各類壓力控制閥，流量控制閥，方向控制閥，疊加閥，插裝閥，邏輯閥，多功能機(jī)復(fù)合閥，液壓缸，液壓馬達(dá)。2.液壓泵站動力源，包括標(biāo)準(zhǔn)泵站，非標(biāo)泵站，能為客戶的需求設(shè)計制造泵站。3.一般電機(jī)，液壓電機(jī)，伺服電機(jī)，永磁式伺服電機(jī)，電機(jī)泵站單元。4.機(jī)床附件：卡盤回轉(zhuǎn)缸，精密螺帽，精密減速齒輪，排齒齒條等精密零組件。5.提供液壓培訓(xùn)技術(shù)課程、教材及設(shè)備，以及整體完善的解決方案及技術(shù)服務(wù)。KOMPASS  康百世朝田企業(yè)的公司信念：親愛精誠，滿懷朝氣，追求。提倡全體員工像一家人一樣相親相愛，愛我們自己，愛我們的家人和親友，愛我們的客人與供應(yīng)商，也愛我們的社會與國家。結(jié)合供應(yīng)商，同業(yè)與客戶，做好“專、精、特、新”的專業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)而在產(chǎn)品及服務(wù)做好分工合作，支持互補(bǔ)互惠原則，發(fā)展長期聯(lián)盟伙伴關(guān)系，共同實現(xiàn)企業(yè)做大做強(qiáng)，屹立于市場上。PV2R1-06R-FLR，PV2R1-08R-FLR，PV2R1-10R-FLR，PV2R1-12R-FLR，PV2R1-14R-FLR，PV2R1-17R-FLR，PV2R1-18R-FLR，PV2R1-23R-FLR，PV2R1-25R-FLR，PV2R1-31R-FLR，PV2R2-33R-FLR，PV2R2-41R-FLR，PV2R2-47R-FLR，PV2R2-53R-FLR，PV2R2-59R-FLR，PV2R2-65R-FLR，PV2R2-76R-FLR，PV2R2-94R-FLR，PV2R2-116R-FLR，MCP-06-B，MCA-06-B，MCB-06-B，MCT-06-B，MCW-06-B，MPA-02-A，MPB-02-A，MPW-02-A，MPA-02-B，MPB-02-B，MPW-02-B，MPA-02-C，MPB-02-C，MPW-02-C，MPA-03-A，MPB-03-A，MPW-03-A，MPA-03-B，MPB-03-B，MPW-03-B，MPA-03-C，MPB-03-C，MPW-03-C，MPA-04-A，MPB-04-A，MPW-04-A，MPA-04-B，MPB-04-B，MPW-04-B，MPA-04-C，MPB-04-C，MPW-04-C，MPA-06-A，D5-03-2B2-A2，D5-03-2B3-A2，D5-03-3C2-A2，D5-03-3C3-A2，D5-03-3C4-A2，D5-03-3C6-A2，D5-03-3C5-A2，D5-02-2B2-A1，D5-02-2B3-A1，D5-02-3C2-A1，D5-02-3C3-A1，D5-02-3C4-A1，D5-02-3C6-A1，D5-02-3C5-A1，D5-03-2B2-A1，D5-03-2B3-A1，D5-03-3C2-A1，D5-03-3C3-A1，D5-03-3C4-A1，D5-03-3C6-A1，D5-03-3C5-A1

本文分析了可適用于高動態(tài)情況下的捕獲方法—匹配濾波器法。對匹配濾波器的具體設(shè)計方法進(jìn)行了分析說明，同時對其捕獲的動態(tài)范圍及提高靈敏度的措施進(jìn)行了詳細(xì)說明。本文對于準(zhǔn)備采用匹配濾波器法實現(xiàn)高動態(tài)捕獲的設(shè)計人員具有一定的指導(dǎo)意義。
論文關(guān)鍵詞：北斗,匹配濾波器,高動態(tài),捕獲,靈敏度

日本DAIKIN疊加閥MP-02B-20-55大金MP-02B-20-55、電磁閥，由于擴(kuò)頻體制具有很強(qiáng)的抗干擾能力、保密性強(qiáng)、可實現(xiàn)碼分多址或者頻分多址等優(yōu)點(diǎn)，所以在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中被廣泛使用。本地信號與衛(wèi)星信號同步是衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)正常工作的前提。同步包括捕獲與跟蹤兩個階段。

具有高動態(tài)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是高動態(tài)情況下的捕獲，捕獲速度的快慢決定了接收機(jī)在高動態(tài)情況下快速捕獲的性能。傳統(tǒng)的滑動相關(guān)方法在時域和頻域進(jìn)行二維搜索。而匹配濾波器方法在一個PN碼周期內(nèi)只需要頻域上的一維搜索，所以相對普通滑動相關(guān)方法匹配濾波的捕獲時間提高了很多，對于衛(wèi)星的短碼捕獲是一個非常好的選擇。本文以我國的北斗衛(wèi)星為例來說明匹配濾波器的捕獲方法。

1. 二維搜索的捕獲原理簡述

假定搜索過程中, 碼相位搜索步進(jìn)量為一個碼相位單元, 多普勒頻移搜索步進(jìn)量為一個多普勒頻率單元, 則一個碼相位單元與一個多普勒頻移單元構(gòu)成一個如圖一所示的二維信號搜索單元，所有的搜索單元組成了整個的信號搜索范圍。采用普通滑動相關(guān)方法的二維搜索就是在圖一所示的捕獲分隔區(qū)間內(nèi)依次進(jìn)行搜索，當(dāng)所有的分格完成后才zui終完成捕獲搜索范圍?？梢娖胀ǖ幕瑒酉嚓P(guān)法的缺點(diǎn)是搜索時間長，動態(tài)性很差，而匹配濾波器法相對于普通的滑動相關(guān)法性能得到了極大的提高。

匹配濾波器

圖一 二維搜索圖

2. 采用匹配濾波器的捕獲方法

2.1 匹配濾波器的工作方法

上述二維捕獲方法中時域部分采用匹配濾波器方式來代替滑動相關(guān)的串行搜索法，就變成了匹配濾波器方法。匹配濾波器法可以看成是滑動相關(guān)法的一個特例。但與普通滑動相關(guān)法的區(qū)別是，它由數(shù)十個滑動相關(guān)器組成，滑動相關(guān)器同時工作，這樣就大大降低了相關(guān)運(yùn)算的時間。其設(shè)計的大概原理是當(dāng)接收端收到一個新的碼片后，數(shù)十個滑動相關(guān)器同時開始工作，在系統(tǒng)時鐘作用下本地碼片相對接收碼片滑動，同時進(jìn)行相關(guān)和累加運(yùn)算，在下一個新的碼片來到之前，完成當(dāng)前相位的所有碼片的相關(guān)累加運(yùn)算。把這個結(jié)果存下來，用作峰值比較。下一個新的碼片來后，本地碼與接收碼的相位就滑動了一個相位，然后再重復(fù)上述運(yùn)算。這樣，當(dāng)收到一個完整的PN碼周期后，本地碼和接收碼就完成了所有相對相位的相關(guān)運(yùn)算，把上面存下來的用作峰值比較的數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)多普勒變化速率在的范圍內(nèi)時，就一定會找到一個相對極大的數(shù)，即峰值，峰值對應(yīng)的相位就是接收碼和本地碼相位相同點(diǎn)，也就是峰值點(diǎn)，這樣就在一個PN碼片周期內(nèi)完成了整個時域的計算，捕獲速度得到了極大的提高。下面以北斗為例對設(shè)計進(jìn)行一下具體的說明。

北斗衛(wèi)星的碼片個數(shù)是511個，這里為了提高捕獲靈敏度，用2倍碼片速率的時鐘把511個碼片采成1022個點(diǎn)，然后把這1022個采樣點(diǎn)分成33個模塊，前32個模塊中每個模塊有31個點(diǎn)，第33個模塊有30個點(diǎn)，如圖二所示。在采樣時鐘的控制下，當(dāng)采樣信號來的時候，送入一個采樣數(shù)據(jù)。采樣數(shù)據(jù)送進(jìn)循環(huán)移位寄存器，移位寄存器在系統(tǒng)時鐘的控制下進(jìn)行移位操作，每個時鐘會在寄存器的末端有一個輸出，這個輸出用來與本地碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，運(yùn)算完后這個輸出又送回到寄存器的輸入端，這樣當(dāng)一個循環(huán)結(jié)束，循環(huán)移位寄存器恢復(fù)原來的狀態(tài)。同時，本地碼發(fā)生器會產(chǎn)生一個碼，這個碼也是由系統(tǒng)時鐘控制產(chǎn)生的，它會在兩個系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生一碼片，這樣每個碼片的長度相當(dāng)于寄存器中的兩個采樣點(diǎn)。在系統(tǒng)時鐘的作用下碼片與移位寄存器中的輸出端進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。具體做法

高動態(tài)

圖二 匹配濾波器示意圖

日本DAIKIN疊加閥MP-02B-20-55大金MP-02B-20-55、電磁閥，是當(dāng)碼片為‘1’的時候，累加器進(jìn)行“加”運(yùn)算，當(dāng)碼片為‘0’的時候，累加器進(jìn)行“減”運(yùn)算，這樣就完成了相關(guān)運(yùn)算。注意此處本地碼的長度相當(dāng)于寄存器中的兩個采樣點(diǎn)。碼片更新是用碼采樣時鐘控制，而相關(guān)運(yùn)算采用的是系統(tǒng)時鐘。每個系統(tǒng)時鐘可以做一次相關(guān)運(yùn)算，這樣在兩個采樣點(diǎn)的間隔時間內(nèi)，一個子模塊可進(jìn)行31個碼片的相關(guān)運(yùn)算（第33個模塊進(jìn)行30個碼片的相關(guān)運(yùn)算），而所有33個模塊一起工作就完成了整個PN碼片的相關(guān)運(yùn)算。

當(dāng)下一個采樣點(diǎn)來的時候，循環(huán)移位寄存器會送進(jìn)一個新的碼片，寄存器中的碼片相位就變化了一個，而本地碼片相位不變，這樣兩個碼相對滑動了一位。

每個模塊會實現(xiàn)34次滑動，當(dāng)收滿511個碼片后，一個相關(guān)周期結(jié)束，本地碼和接收碼就實現(xiàn)了在一個偽碼周期內(nèi)的所有相對相位的相關(guān)運(yùn)算。

實現(xiàn)高動態(tài)捕獲的匹配濾波器設(shè)計

圖三 相關(guān)子模塊示意圖

2.2 相關(guān)與累加運(yùn)算

相關(guān)與累加運(yùn)算就是計算本地碼與輸入碼的相關(guān)度。其計算方法為當(dāng)本地碼為‘1’時，直接進(jìn)行累加，當(dāng)為‘0’時，就把接收到的碼片乘以一個負(fù)號再進(jìn)行累加。當(dāng)累加周期結(jié)束時，如果本地碼與接收碼是一一對應(yīng)的，就會有累加出一個相對極大的值，這里叫做峰值。設(shè)定一定的門限后就可以進(jìn)行捕獲判決了。

指標(biāo)中的速度為900 m/s,是載體相對于地球表面的速度。由于衛(wèi)星運(yùn)動zui大可以達(dá)到700 m/s以及本地接收機(jī)時鐘的漂移會造成1KHz的頻率漂移，所以實際計算時要以2000 m/s的速度來計算多普勒。高動態(tài)情況下多普勒頻移的變化較大，根據(jù)多普勒計算公式捕獲，當(dāng)捕獲時，由相對速度靈敏度。由多普勒頻偏引起的碼偏為 6.8。 當(dāng)加速度高動態(tài)時，多普勒頻偏的變化率 靈敏度＝515，碼偏的變化率為0.334，即 1 秒鐘變化0.334個碼片。

日本DAIKIN疊加閥MP-02B-20-55大金MP-02B-20-55、電磁閥，子相關(guān)模塊完成一次相關(guān)運(yùn)算需要31個系統(tǒng)時鐘，累加模塊的運(yùn)算時間也在10個系統(tǒng)時鐘之內(nèi)，所以一次相關(guān)運(yùn)算所需時間為41個系統(tǒng)時鐘，在50MHz的采樣率的情況下，41個系統(tǒng)時鐘需要0.00083ms，而采樣碼片更新時間為0.00098ms，所以從上可見在一個采樣碼片更新時間內(nèi)可以分別完成各個子模塊的相關(guān)運(yùn)算以及所有子模塊的累加運(yùn)算。在1ms時間內(nèi)可以完成1022個碼片的滑動相關(guān)運(yùn)算。由前述書二維搜索的原理，則在時域搜索的同時還要進(jìn)行頻域的搜索。由上面分析可知多普勒的變化率為 匹配濾波器515，所以頻域搜索以500Hz為一個搜索間隔。則±10.5KHz可分成42個頻域搜索區(qū)間。每一個頻域搜索的時間是1ms，則完成整個頻域的搜索需要42ms。42ms時間內(nèi)碼片的偏移0.014個碼片，多普勒的偏移22Hz ，碼偏和頻偏的變化都是很小，在一個捕獲步進(jìn)單元內(nèi)，說明此段時間內(nèi)捕到的碼偏和頻偏有效。由上可以看出匹配濾波器配合頻域步進(jìn)搜索的捕獲方式在高動態(tài)情況下具有很高的效率。