并行高采样实现PN码捕获的井下扩频测距方法

来源：计算机测量与控制杂志2015年第7期北京时间：

作者：孙继平,蒋恩松

摘要：在扩频测距技术中,伪随机(Pseudo-Noise)码捕获时间长,扩频信号需要高带宽信道,井下多径效应还会引起PN码相位延迟,因而使得扩频测距技术难以在煤矿井下应用;为了将扩频测距技术应用于井下,设计了一种并行的PN码同步精测算法,利用FPGA高速的并行处理能力,开辟L-1条相位彼此相差一个PN码片的相关通道,在各相关通道中分别对扩频码调制的数字基带信号相关运算后进行高频率采样,大幅度提高了信号处理带宽,能够在粗同步的基础上直接得到更高的时间分辨率;仿真结果表明,所提出的方法能够抑制井下严重的多径干扰,能将测距PN码所占带宽限制在50 MHz以下而测距精度达到1 m以内,是适应煤矿井下特殊环境的一种高效扩频测距方法。

关键词：伪随机码捕获;井下;扩频测距;高采样;相关

基金资助：国家自然科学基金重点资助项目(51134024)；863计划资助项目(2012AA062203)。