跟踪算法涉及扩频码跟踪和载波跟踪

之前在《大学毕业设计一席谈之十一 扩频通信系统》中提及后续会非常详尽的写扩频系统的捕获和跟踪两个系列的文章。在《大学毕业设计一席谈之十五 扩频通信系统的捕获》中讲了捕获算法，那么本系列将讲解跟踪算法。这方面的知识太有用了，希望大家能够不断的回顾学习，力求真正的掌握！历时八个月，才准备好本系列文章，个中辛苦只有自己知晓！早年读研究生的时候，就在北斗信号和GPS信号处理的过程中涉及到了跟踪问题。

跟踪算法涉及扩频码跟踪和载波跟踪两大块内容。公众号里面已经发布了很多关于锁相环和相干解调的文章，这些文章已经把载波跟踪的知识讲的非常全面了，也给出了完整的仿真代码，这里不再赘述。

所以，我在这里主要讲解码跟踪环路和相关的仿真程序，当然也会给出码跟踪环和锁相环联合工作的程序，这也是很多人想看的内容！因为有了这些代码，仿真程序就离实际的产品很接近了！希望大家好好的消化本系列文章，难度不断的增加，希望能帮助到那些从事通信和导航领域的学生们及研发人员！当年的小白在缺少资料的情况，走的非常辛苦。网上的参考也是少之又少！

在这感谢上海交通大学的何大治教授，当年他帮我下载了很多很多的IEEE论文（量化说明大约有1G的文献），对我的成长有非常大的帮助！现在他已经是博士生导师了，而我呢？依旧已工程师自居的我希望能在网络上找到归属感！现实中的我对某些教育形式已经感到非常疲惫，结合了那么多年工作经验的教学几乎无人问津，没人理我会让我变得更加沉默。回归主题！

伪随机码同步是扩频通信系统中的一个根本问题。接收机只有在本地扩频序列与发送来的扩频序列完全同步后， 才能实现可靠解扩。扩频通信中的码同步过程包括码捕获和码跟踪。前者实现码片的初始同步， 后者完成精同步并保持同步状态。码捕获和频率估计是捕获算法的内容，本系列就不再赘述！在扩频通信中， 码跟踪通常采用最为经典、最为简单、也是应用最为广泛的延时码跟踪环 （DLL） 方法。这里又会遇到锁相环的相关知识，自然又有些难度！但学习难度大的算法后，你就会发现如果真正的掌握了基础知识，那么理解起来也不会很困难。我们一起学起来吧！

本篇内容作为本科毕业设计的课题就属于难度大的一类，但我相信优秀的本科生也可以通过努力完成跟踪算法的仿真！本系列文章写完后，该课题的仿真程序和参考资料也就跟着完善了。

当年本人完成这方面的工作是为了完成北斗信号的解调！

因此也就进入了卫星导航领域！

当然我毕业后又进入了卫星通信领域！

之间又花了一年多时间研究了GPS接收机！

多领域的学习使我受益匪浅，

当然劳累程度也超过一般的人！

那么2018年的大病来的就很自然！

看看信号跟踪在卫星导航接收机的作用！

卫星导航接收机的信号处理算法是在接收机中的信号处理通道单元中完成。由于导航系统中含有多颗卫星，每个卫星都有自己的特征码即伪随机码，因此在信号处理通道单元中必然含有多个信号处理通道。每个通道对信号的处理都采用相同的方法，下图就是信号处理通道的总体架构。信号捕获部分用于给出信号的关键参数，比如载波的中频粗频率，伪码相位粗值。这些参数传递给信号跟踪部分，用于完成信号的解调和关键参数的提取，比如伪码相位的精确值等。然后进入导航信息提取及伪距计算和时间计算部分。

讲到这，我觉得要不先看程序吧，不然感觉有点“干”！我还是习惯用程序讲解的方式慢慢深入下去！先让大家看看庐山真面目！然后自然会有疑问！我也会把当年我写程序时的疑问慢慢展现出来！自问自答！此程序来源于当年本人的博士论文！后续逐渐公开论文中涉及的所有仿真程序！程序里面有我本人的注释，也是当年对知识的理解过程！现在回顾起来，只能对当年的自己说声：辛苦了！

当年小白的代码！

%中频模式下的延迟方式实现码环跟踪，取点数不变。

% 这样就克服了符号位移动的问题。

clear all;

load gold121.mat;

npnsignal1=2*gold121‘-1;

% gold121就是255位的m序列！

% 用之前生成m序列的函数生成即可！

N=10001+250; % 计算的总数据点数

data=randint（1，N）; % 发送信息（随机数）

data=2*data-1; % Unbipolar -》 Bipolar

data=［data（1:250） 1 ones（1，1000） data（250+1:N-1000）］;

% 插入计算误码率时的指示位

gs1=［］;

%加上要调制的符号，你也这样加吧，因为这样好和结果进行比较。

for m=1:N+1

signal1（m，：）=data（m）.*npnsignal1（1:255）;

gs1=［gs1 signal1（m，：）］;

end

fc=4.08e6;%这是中频频率

off1=fc+560;

% 看看频偏在2000hz以内的情况下，pn码的捕获的情况？

% 大于2k就很难能够一次找准了，低于1k的没有问题。

责任编辑：haq