功能描述：
使用CA碼和P碼兩種碼來區(qū)分雙頻道中的兩種不同的頻道。但是P碼周期非常長，美國軍用P碼周期是140多天，而簡化后的民用版本也要7天多，我們無法在仿真或者實(shí)際測試的時(shí)候花那么多時(shí)間去驗(yàn)證P碼的捕獲，所以這里，我們將P碼部分做了下簡化，使用偽隨機(jī)序列周期為2048bit，來代替P碼部分。
一般情況下，導(dǎo)航電文的頻率為50hz，CA碼的頻率為1M，P碼的頻率為10M。這里，為了測試的需要，我們需要降低頻率來進(jìn)行測試。
舉個(gè)簡單的例子，假設(shè)直接采用P碼的頻率10M，加上后面的中頻調(diào)制，假設(shè)載波是8倍采樣，那么最后的頻率是80M，然后對應(yīng)的電文為50hz，也就是一個(gè)電文，將對應(yīng)1.6M個(gè)采樣時(shí)鐘周期，這在仿真過程中顯然沒法進(jìn)行，所以，這里我們將幾個(gè)頻率指標(biāo)稍微修改下，方便仿真的驗(yàn)證，這樣改也不影響實(shí)際的測試。
通過捕獲模塊獲得初始的頻偏值，然后進(jìn)行載波同步。與此同時(shí)，通過碼同步，完成相位的捕獲。最后進(jìn)入跟蹤階段。
本地碼生成器以C/A碼標(biāo)稱頻率(Hz)產(chǎn)生C/A碼與接收到的采樣信號相關(guān)累加，一個(gè)積分周期（通常1個(gè)碼周期）后，相關(guān)峰與檢測門限比較，如果相關(guān)峰大于門限，則認(rèn)為捕獲成功，得到對應(yīng)的碼相位估計(jì)；如果相關(guān)峰小于門限，碼發(fā)生器自動(dòng)將本地碼碼相位向前或向后跳動(dòng)1/2或1/4個(gè)碼片，然后繼續(xù)相關(guān)累加檢測，最多在 或 個(gè)偽碼周期后找到與本地偽碼同步的輸入偽碼的相位狀態(tài)（ 即為一個(gè)碼周期內(nèi)碼片的數(shù)目），以實(shí)現(xiàn)偽碼的捕獲。下面對步進(jìn)相關(guān)法進(jìn)行簡單介紹，其原理圖見圖1。
在GPS硬件接收機(jī)里，信號捕獲電路以1ms為周期調(diào)整本地信號發(fā)生器的碼相位值和多普勒頻移估計(jì)值，使產(chǎn)生的信號對準(zhǔn)某一搜索單元。當(dāng)本地信號與輸入的衛(wèi)星信號對準(zhǔn)在允許的范圍內(nèi)得到的結(jié)果超過檢測閾值，則信號捕獲成功，搜索停止并啟動(dòng)碼跟蹤環(huán)路，否則搜索單元調(diào)整頻率和碼相位的步進(jìn)量重復(fù)上述過程，直到信號被捕獲為止。
這里，我們設(shè)計(jì)了兩個(gè)單通道的時(shí)域滑動(dòng)相關(guān)捕獲算法，來對雙頻下的GPS信號進(jìn)行捕獲。時(shí)域滑動(dòng)相關(guān)捕獲方法是最常容易，最常見的一種捕獲方法，當(dāng)前大部分GPS接收機(jī)都采用用這種方法實(shí)現(xiàn)C/A碼的捕獲。它經(jīng)過一個(gè)偽碼周期后可獲得一次相關(guān)值，優(yōu)點(diǎn)是硬件實(shí)現(xiàn)比較簡單，但該捕獲算法完成整個(gè)二維搜索所需要的時(shí)間是很長的，這么長的捕獲時(shí)間在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下是不能接受的。
時(shí)域滑動(dòng)相關(guān)捕獲方法是在時(shí)間域內(nèi)通過C/A碼的滑動(dòng)進(jìn)行的信號的捕獲過程。它主要通過不斷的調(diào)整本地碼的碼相位和本地載波頻率來實(shí)現(xiàn)信號的捕獲。首先在一定范圍內(nèi)任意選定載波頻率，同時(shí)在本地復(fù)現(xiàn)所捕獲到的本地衛(wèi)星的C/A碼，然后移動(dòng)本地復(fù)現(xiàn)C/A碼的碼相位，依次與輸入衛(wèi)星信號的C/A碼相關(guān)，最后檢測相關(guān)峰值并記錄該峰值所對應(yīng)的C/A碼移動(dòng)的碼相位。根據(jù)C/A碼的強(qiáng)自相關(guān)性，當(dāng)接收機(jī)所復(fù)現(xiàn)的C/A碼與輸入的衛(wèi)星C/A碼的碼相位在任何一邊的偏移超過一個(gè)基碼時(shí)，有最小的相關(guān)值，其間是線性的變化。這樣通過檢測相關(guān)峰值就得到了初始的碼相位。如果在該選定的載波頻率下沒有檢測到相關(guān)峰值，則說明用來剝離載波的本地載波不準(zhǔn)確，將本地的載波頻率以一定的步長增加和減少，重復(fù)上述過程，知道捕獲到相關(guān)峰值，記錄下當(dāng)前本地載波的頻率，這樣通過反復(fù)修正得到的本地載波的頻率與輸入GPS信號中頻的差值就是多普勒頻移。
實(shí)際硬件測試如下：
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