简易北斗C/A码matlab仿真

1.C/A码产生原理
BD2B1 CA码产生原理框图如图所示，图中的方框可以通过移位寄存器来实现，模2加用异或来实现。从图下可见，码由两个线性序列G1 和G2 模二和产生平衡Gold 码后截短1 码片生成。G1 和G2 序列分别由两个11 级线性移位寄存器生成，其生成多项式为：
G1(X)=1+X+X7+X8+X9+X10+X11（系数为代码中的S1）
G2(X)=1+X+X2+X3+X4+X5 +X8+X9+X11（系数为代码中的S2）
G1 和G2 的初始相位为：01010101010

图1 C/A码原理框图

通过对产生 G2 序列的移位寄存器不同抽头的模二和可以实现 G2 序列相位的不同偏移（图中G2序列的两个抽头用虚线表示，证明这两个抽头是任意的，而不仅仅是图中的6和11），与 G1 序列模二和后可生成不同卫星的 CA 码。G2不同抽头对应的不同PRN码如下表：

图2 北斗2卫星的相位分配表

详细可参考“北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件 2.0 版”规范。
2.设计思路
由图一我们可进行编程，先设置两个11位的寄存器reg1和reg2以及G1G2系列对应的多项式系数矩阵s1和s2，因为北斗的Gold码为2^11-1-1=2046位，故而在进行移位时for函数需要循环2046次。
G1的for循环，先是确定抽头为11，即g1(i)=reg1(11);然后是系数多项式s1和寄存器reg1进行模二和完事后，先将寄存器向右移位，即1位到10位的数给2位到11位，即reg1(1,2:11)=reg1(1,1:10)；再之后是将模二和的值给寄存器reg1的第一位。共循环2046次。
G2因为有两个抽头所以，把其先分为G21和G22，他两的运行原理和G1是一样的，就是在抽头部分可以任意选择是哪一位置，如上图一表示选择6和11位。
G2等于G21和G22的模二和也就是异或（即相同为0，不同为1），所以我们先是对两序列相加，因为序列中只有0和1，故其结果只有0,1和2，由异或可知当数为1时，标准G21和G22的数是相异的，为0和2时标准其是相同的（0+0或1+1）。故当其输出值为1时为1，数值为0或2时，为0，所以用find函数找出是2的位再将其换成0。其仿真代码如下：

简易代码如下：

reg1=[0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0]; %寄存器1初始相位为01010101010s1=[1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1];%G1多项式系数矩阵
for i=1:2046       %循环2046次g1(i)=reg1(11); %G1抽头为寄存器的第11位slave1=mod( sum(reg1.*s1),2 ) ;%多项式系数与寄存器模2和reg1(1,2:11)=reg1(1,1:10);%寄存器移位幅值reg1(1)=slave1;%给寄存器第一位重新赋值
end
reg2=[0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0]; %寄存器2初始相位为01010101010
s2=[1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1];%G1多项式系数矩阵
for i=1:2046g21(i)=reg2(4);%G21抽头为寄存器的第4位（随机可改）slave2= mod( sum(reg2.*s2) , 2 );%多项式系数与寄存器模2和reg2(1,2:11)=reg2(1,1:10);%寄存器移位reg2(1)=slave2;%给寄存器第一位重新赋值
end
for i=1:2046g22(i)=reg2(9);%G21抽头为寄存器的第9位（随机可改）slave3=mod( sum(reg2.*s2) , 2 ) ;reg2(1,2:11)=reg2(1,1:10);reg2(1)=slave3;
end
g2=g21+g22;
ind1=find(g2==2);%选出序列中为2的值
g2(ind1)=zeros(1,length(ind1));%为2的值全替换为0ca=g1+g2;
ind2=find(ca==2);
ca(ind2)=zeros(1,length(ind2));
temp=ca(1:200);%抽出1到200的值
x(1)=0;show(1)=temp(1);p=2;
for i=2:length(temp)  %将其以方波形式显示出来if((temp(i)~=temp(i-1))) x(p)=i;show(p)=temp(i-1);x(p+1)=i+0.01;show(p+1)=temp(i);p=p+2;elseshow(p)=temp(i);x(p)=i;p=p+1;end
end
plot(x,show);
axis([0 length(x)+5 0 1.5]);grid;

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