GPS定位伪随机码及其产生

　　随机噪声码虽具有良好的自相关性，但它却是不可复制的。也就是说，真正的不服从任 何编码规则的码序列是无法在GPS 接收机上复制的。因此，实际应用中的测距码并不是随机噪声码，而是伪随机噪声码(PRN-Pseudo Random Noice)，简称伪随机码。伪随机码具有 某种确定的编码规则，存在周期性，可以很方便的复制。同时，它还具有类似于随机噪声码 的较好的自相关性。

　　伪随机码的产生，一般由一种叫反馈移位寄存器(Feedback Shift Register)的装置来操 控。如图4-4 所示，这是一个四级反馈移位寄存器，当一个钟脉冲进入寄存器以后，该移位 寄存器每个存储单元的内容，都依次转移到下一个存储单元，最后一个单元的内容就成为输 出码元。例如，寄存器开始工作时，由于置1 脉冲的作用，所有存储单元的内容全部为1。

　　此后，在钟脉冲的作用下，存储单元1 的内容传递给存储单元2，与此同时，存储单元3 和 寄存储单元4 的内容作模二相加(Modulo-2 Sum)，其结果作为输入，反馈给在存储单元1。

　　存储单元2 的内容传递给存储单元3，存储单元3 的内容传递给存储单元4，存储单元4 的 内容输出。此后，在钟脉冲的驱动下，由于存储单元不能全部为0，因此寄存器将经历15 种 不同状态。于是该伪随机码序列将包含15 个码元，其分布如表4-2 所示。

　　当然，码序列的产生也可以选择其它的反馈方式，以上介绍的是④⊕③的反馈方式，还可以是①⊕④等其它方式。一般说来，对于一个r 级反馈移位寄存器来说，它可能经历的状 态有：

　　式中Nu 是码序列的长度。 如果每个钟脉冲的时间周期为tu，则该码序列的最大周期为：

　　以上所举的例子r=4，属于周期较短的伪码。在GPS 测距这样的应用中，为了保证测 量精度，还需要周期更长、结构更复杂的伪随机噪声码。

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