[发明专利]一种基于GPU的高动态扩频信号实时仿真生成方法

摘要

本发明实施例提供了一种基于GPU的高动态扩频信号实时仿真生成方法，解决了现有技术中高动态信号软件仿真生成运算时间长的问题。本发明实施例提供的信号仿真生成方法包括利用三次多项式分段拟合变化的伪距，然后在每一段时间内，给定动态参数和当前采样点的时间，根据各采样点计算彼此不相关的特性，利用GPU调用信号仿真核函数并行计算各离散采样点处的瞬时伪码相位和瞬时载波相位，最后实时仿真生成高动态的扩频信号，对高动态卫星导航扩频信号的实时仿真生成有着重大意义。

主权项

一种基于GPU的高动态扩频信号实时仿真生成方法，其特征在于步骤如下：(1)在GPU设备端和CPU主机端为输入信号动态参数分配存储空间和输出仿真信号值分配存储空间；(2)将电文信息、扩频码、信号动态参数由CPU主机端拷贝到GPU设备端；(3)在GPU中调用信号仿真核函数，由当前时间及信号动态参数，并行插值计算当前瞬时伪距和瞬时载波伪距；对于高动态的导航信号，伪距通常采用三次多项式分段拟合的方法进行插值计算，在第i个时间段内，给定一组信号动态参数设采样时间间隔为Ts，则该段时间内任一点的瞬时伪距pc和瞬时载波伪距p0为：pc(nTs)=τi+vinrTs+12ai(nrTs)2+16ji(nrTs)3]]>其中nr为相对参考点的采样点数；(4)由瞬时伪距和瞬时载波伪距并行计算瞬时伪码相位、瞬时电文相位和瞬时载波相位；瞬时伪码相位瞬时电文相位和瞬时载波相位的计算公式为：其中fc为伪码频率，fD为信息速率，f0为载波频率，c为光速；(5)由瞬时电文相位查找当前时刻的电文比特，由瞬时伪码相位查找当前时刻的扩频码，由瞬时载波相位查找当前时刻的载波幅度值，相乘得到当前采样点的信号值；离散的扩频信号计算公式为：其中nr为相对参考点的采样点数；(6)将仿真的信号值由GPU设备端拷贝回CPU主机端。