2．3  GPS信号的基本结构

GPS信号由载波、测距码、数据码组成。由于C/A码伪码速率为1.023MHz，习惯用 来表示，卫星的参考频率为10.23MHz，可用10 来表示。信号有两种类型：粗/捕获码(C/A码)和精密码（P码）。卫星不直接发射P码，P码用Y码进行了改良，通常称为P(Y)码，它主要为军用。卫星发射信号位于L波段，分别占据两个载波频率：L1和L2，其频率值和 的关系如下[19]：

            ，波长                           （2.2）

               ，波长                        （2.3）

调制在L1载波上的导航信号可以表示为

           （2.4）

调制在L2载波上的导航信号可以表示为

                                  （2.5）

式中， 为调制的数据比特； ， 分别为L1和L2的载波角频率； 和 分别是L1和L2载波的初始相位； ， 和 分别是不同信号分量的功率。

式（2.4）和式（2.5）有3个信号分量，其中L1上调制了一个民用和一个加密的军用信号，L2上则只有一个加密的军用信号。功率 的分量为民用信号，而功率为 和 的为军用信号。民用信号和军用信号最大的不同在于其扩频伪码，即式中的 和 。

2．4  本章小结

本章主要介绍了卫星导航的基本原理，GPS全球定位系统由空间卫星部分、地面控制部分以及用户部分组成。了解了GPS的信号构成，GPS信号由载波、测距码、数据码组成。为下文的算法研究做准备。

3  GPS信号捕获基本原理和算法

为了跟踪并解码GPS信号，获得导航定位信息，必须使用捕获算法来搜索信号的出现。由于卫星和用户之间的相对运动，导致用户接受到的载波频率不等于卫星发射频率，这样，用户接收到的载波频率在发射的中心频率附近震荡。捕获有两个目的，即确定接收到的信号中包含哪些卫