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1、子情境3 GPS卫星的测距码信号,1、GPS卫星信号概述载波信号：L1 1.57542GHz。L2 1.22760GHz。测距码信号：C/A码，P码。数据码信号：导航电文。,2、码的概念及其产生,1）码的基本概念码表达不同信息的二进制数及其组合。（波形与序列见下一幻灯片。）码元一位二进制数叫一个码元。编码用二进制数表示信息的过程。信息量某种事物有2r种类型，可用r位二进制数表示，即含有r比特的信息量。信息的传输速度单位时间内传输的比特数。码元宽度传输一个码元所用时间。绿色三概念应牢固掌握,符号与波形,模二加法：,二进制码的模二加法等价于电位的乘法。码序列将r比特的二进制数看作是由0、1组成的序
2、列。2）随机码在一个码序列中，0和1出现的概率相等，而某一码元是0或是1却是随机的，事先无法确定的，这样的码序列叫随机码。随机码特点：非周期性序列；自相关性好；无法复制。自相关性用自相关系数表示，自相关系数将U（t）平移k个码元，平移后与平移前两序列相同码元个数A，相异个数B，（A-B）/（A+B）叫自相关系数，用R（t）表示。自相关性好原码与复制码对齐R（t）=1，不对齐0。,自相关系数：11101001110100 11101001110100R（t）=(3-4)/7=-1/7。11101001110100 11101001110101R(t)=(3-4)/7=-1/7,3）噪声码,信号强
3、度远低于噪声强度的信号码。优点：耗能少；隐蔽性好。4）伪随机噪声码及其产生伪随机码有良好的自相关性且按周期重复出现的二进制码。产生：多级反馈移位寄存器（P38）；也可用程序产生。,码的产生,状态号 各级状态1，2，3，4 输出 1 1 1 1 1 1 周日子夜零时置1脉 冲与钟冲1同时作用 2 0 1 1 1 1 钟冲2 3 0 0 1 1 1 钟冲3 4 0 0 0 1 1 钟冲4 5 1 0 0 0 0 钟冲5 6 0 1 0 0 0 钟冲6 7 0 0 1 0 0 8 1 0 0 1 1 9 1 1 0 0 0 10 0 1 1 0 0,四级移位寄存器产生的伪随机码的特性,码序列：钟频：
4、fc;码元宽度：0=1/fc；码长：Nu=24-1=15bit；周期：T=0.Nu；自相关系数：对齐：1，不对齐：-1/15。r级移位寄存器产生的伪随机码的特性码元宽度：0=1/fc；码长：Nu=2r-1；周期：T=0.Nu；自相关系数：对齐：1，不对齐：-1/(2r-1)。,3、GPS的测距码,1）C/A码两个10级移位寄存器产生两个伪随机码G1、G2。G2平移11023码元，得1023个新码，与G1模二相加。不同卫星用不同码。钟频：1.023MHz；码元宽度：0.97752s，码长：210-1=1023bit，周期：0.97752s 1023=1ms，测尺长度，300km，测时精度：0.97752s/100=0.0097752s，测距精度：299792458m/s9.775210-9=2.93m。,2）P码,4个12级移位寄存器，每个移位寄存器产生的伪随机码的码长为：212-1=4095bit，设4个码为：A，B，C，D；将其组合成复杂的复合码，如：ADDBACAADCBA等。钟频：10.23MHz；码元宽度：0.097752s，码长：2.351014bit，周期：0.097752s2.351014=267天测时精度：0.097752s/100=9.775210-10s，测距精度：2997924589.775210-10=0.293m。,
