專利名稱：基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的捕獲工作可以被看作是在頻率和碼相位兩個(gè)維度上進(jìn)行的二維搜索，在搜索中將整個(gè)搜索范圍分為多個(gè)單元進(jìn)行搜索和判決。傳統(tǒng)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲電路中所采用的判決策略采用的是唐搜索和N中取M的策略。唐搜索的工作流程如圖1所
7J\ ο唐搜索通過合理的選取K的門限值A(chǔ)和初始值B，來實(shí)現(xiàn)搜索速度、檢測(cè)率和虛警率之間的平衡。對(duì)難以確定信號(hào)是否存在的單元追加更多的搜索時(shí)間，并對(duì)超過門限的單元進(jìn)行多次判決以降低虛警。N中取M的策略對(duì)每個(gè)搜索單元都進(jìn)行N次搜索如果其中有M次超過門限，則認(rèn)為捕獲成功。兩種搜索模式都是通過多次檢測(cè)的方式對(duì)不確定的搜索單元進(jìn)行重復(fù)搜索，同時(shí)也是通過多次檢測(cè)的方式降低虛警。但對(duì)于弱信號(hào)下，搜索單元中檢測(cè)出的相關(guān)峰值可能會(huì)比較小，每次檢測(cè)出的相關(guān)峰值雖然不能超過門限，但確實(shí)存在，而這兩種傳統(tǒng)的判決手段無法利用這部分能量。同時(shí)如果在設(shè)計(jì)中門限值的選擇不合理，會(huì)導(dǎo)致一些噪聲的最大值也超過門限，給系統(tǒng)帶來虛警，或是系統(tǒng)付出額外的代價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法對(duì)弱信號(hào)下較小的相關(guān)峰值的檢測(cè)概率較低，導(dǎo)致系統(tǒng)虛警率高問題，從而提供一種基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法?；诜逯滴恢帽容^的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)；步驟二、將步驟一接收的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)與本地碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，獲得一組相關(guān)函數(shù)；步驟三、對(duì)步驟二獲得的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行峰值搜索，紀(jì)錄峰值的位置； 步驟四、重復(fù)步驟一到步驟三k次，得到相應(yīng)的k個(gè)峰值位置，K為大于或等于2的正整數(shù)；步驟五、對(duì)所有k個(gè)峰值位置進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；步驟六、判斷比較結(jié)果是否滿足預(yù)期的變化規(guī)律，如果判斷結(jié)果為是，則判定信號(hào)存在，完成導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲；如果判斷結(jié)果為否，則判定信號(hào)不存在，并返回步驟一，對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行下一次接收。步驟六中所述的預(yù)期變化規(guī)律根據(jù)碼多普勒大小和每?jī)纱蜗嚓P(guān)運(yùn)算之間的時(shí)間間隔確定。
有益效果本發(fā)明的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法對(duì)弱信號(hào)(尤其是低于-USdBm)下較小的相關(guān)峰值的檢測(cè)概率高，系統(tǒng)虛警率大幅度降低。


圖1是背景技術(shù)中所述唐搜索的工作流程示意圖；圖2是本發(fā)明的方法的流程示意圖。圖3是具體實(shí)施方式
一中的中央控制狀態(tài)機(jī)捕獲判決策略流程圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1說明本具體實(shí)施方式
，基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)；步驟二、將步驟一接收的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)與本地碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，獲得一組相關(guān)函數(shù)；步驟三、對(duì)步驟二獲得的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行峰值搜索，紀(jì)錄峰值的位置； 步驟四、重復(fù)步驟一到步驟三k次，得到相應(yīng)的k個(gè)峰值位置，K為大于或等于2的正整數(shù)；步驟五、對(duì)所有k個(gè)峰值位置進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；步驟六、判斷比較結(jié)果是否滿足預(yù)期的變化規(guī)律，如果判斷結(jié)果為是，則判定信號(hào)存在，完成導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲；如果判斷結(jié)果為否，則判定信號(hào)不存在，并返回步驟一，對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行下一次接收。步驟六中所述的預(yù)期變化規(guī)律根據(jù)碼多普勒大小和每?jī)纱蜗嚓P(guān)運(yùn)算之間的時(shí)間間隔等因素確定。原理每次相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果中必定包含一個(gè)最大值，此最大值有可能是由信號(hào)的相關(guān)性產(chǎn)生的，亦可能是噪聲中的最大值。由噪聲產(chǎn)生的最大值會(huì)隨著信號(hào)強(qiáng)度，或者接收機(jī)累積時(shí)間的改變而改變。對(duì)于由信號(hào)相關(guān)性得到的峰值，位置應(yīng)該是不變，或者是由于碼多普勒效應(yīng)而緩變的。而對(duì)于噪聲中的峰值，其位置是隨機(jī)變化的。利用這一點(diǎn)，可以由多次判決后得到的峰值位置，分析得出信號(hào)是否存在。在峰值位置比較的判決策略當(dāng)中，仍然是要對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次相關(guān)運(yùn)算，每次相關(guān)運(yùn)算之后都要進(jìn)行最大值的搜索，并且記錄下最大值出現(xiàn)的位置。當(dāng)記錄了足夠多的最大值位置后，通過最大值的位置關(guān)系來判斷信號(hào)的有無。若將第k次相關(guān)運(yùn)算得到的相關(guān)函數(shù)以數(shù)組的形式記為Ck，其中每個(gè)元素，即每個(gè)碼相位上的相關(guān)值記為akx，這里χ的取值從1到系統(tǒng)的總采樣點(diǎn)數(shù)η。Ck = [iikl ak2 &1 ,.、η]在每組相關(guān)函數(shù)中必存在一個(gè)最大值amax，將其在序列中的位置記為b，amax = max (C) = ab系統(tǒng)進(jìn)行m次相關(guān)運(yùn)算后會(huì)得到m組相關(guān)函數(shù)序列，并構(gòu)成一個(gè)m行η列的相關(guān)函數(shù)矩陣Μ。
權(quán)利要求
1.基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法，其特征是它由以下步驟實(shí)現(xiàn) 步驟一、接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)；步驟二、將步驟一接收的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)與本地碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，獲得一組相關(guān)函數(shù)； 步驟三、對(duì)步驟二獲得的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行峰值搜索，紀(jì)錄峰值的位置； 步驟四、重復(fù)步驟一到步驟三k次，得到相應(yīng)的k個(gè)峰值位置，K為大于或等于2的正整數(shù)；步驟五、對(duì)所有k個(gè)峰值位置進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；步驟六、判斷比較結(jié)果是否滿足預(yù)期的變化規(guī)律，如果判斷結(jié)果為是，則判定信號(hào)存在，完成導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲；如果判斷結(jié)果為否，則判定信號(hào)不存在，并返回步驟一，對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行下一次接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法，其特征在于步驟六中所述的預(yù)期變化規(guī)律根據(jù)碼多普勒大小和每?jī)纱蜗嚓P(guān)運(yùn)算之間的時(shí)間間隔確定。
全文摘要
基于峰值位置比較的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法，涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法。它解決了現(xiàn)有的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法對(duì)弱信號(hào)下較小的相關(guān)峰值的檢測(cè)概率較低，以及系統(tǒng)虛警率高問題。其方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次相關(guān)運(yùn)算，每次相關(guān)運(yùn)算之后都要進(jìn)行最大值的搜索，并且記錄下最大值出現(xiàn)的位置。當(dāng)記錄了足夠多的最大值位置后，通過最大值的位置關(guān)系來判斷信號(hào)的有無，從而確定導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)捕獲是否捕獲成功。本發(fā)明適用于捕獲導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)。
文檔編號(hào)G01S19/30GK102508271SQ20111029269
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者孟維曉, 李殿為, 鄒德岳, 韓帥, 馬若飛 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)