一種北斗或gps定位模塊基帶處理中超前滯后碼的產(chǎn)生方法
【專利摘要】一種北斗或GPS定位模塊基帶處理中超前滯后碼的產(chǎn)生方法:在北斗定位和GPS定位模塊基帶處理的相關(guān)器部分,fc是工作時(shí)鐘頻率,fco是偽碼移動(dòng)頻率,由可控的跟蹤接收信號(hào)頻率的NCO產(chǎn)生,在GPS應(yīng)用中約為1.023MHz,fc時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)大于fco。C/A碼相位寄存器用來保留每個(gè)fco時(shí)鐘后的兩個(gè)十級(jí)m序列的相位值,表示當(dāng)前產(chǎn)生的偽碼序列相位。N位碼移位寄存器用來產(chǎn)生當(dāng)前C/A碼相位后續(xù)的N位偽碼,N小于fc/fco。2M相位均勻分配寄存器把N位偽碼均勻分成2M位碼,分別為超前碼滯后碼,這樣相鄰的偽碼的相差為N/2M的碼片(D)的長(zhǎng)度。采用以上設(shè)計(jì)后,可以大大提高搜索導(dǎo)航衛(wèi)星的速度。
【專利說明】一種北斗或GPS定位模塊基帶處理中超前滯后碼的產(chǎn)生方 法 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及北斗定位和GPS定位領(lǐng)域,更具體地涉及到北斗定位和GPS定位模塊 基帶處理的相關(guān)器部分,本發(fā)明提供一種新的超前滯后碼的產(chǎn)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在北斗或GPS接收機(jī)基帶部分?jǐn)?shù)據(jù)解調(diào)過程中,本地碼環(huán)通過復(fù)制一個(gè)與接收機(jī) 信號(hào)中的偽碼相位一致的偽碼,讓接收機(jī)信號(hào)與復(fù)制偽碼相乘相關(guān),解調(diào)出導(dǎo)航電文。
[0003] 碼環(huán)一般同時(shí)復(fù)制出三份不同相位的偽碼,它們分別稱為超前(Early)、即時(shí) (Prompt)和滯后(Late)復(fù)制偽碼,其中超前碼的相位比即時(shí)碼相位略微超前,滯后碼相位 比即時(shí)碼相位略微滯后。本地碼環(huán)希望即時(shí)碼與接收信號(hào)碼的相位保持一致,當(dāng)這三份不 同相位的復(fù)制碼分別同時(shí)與接收信號(hào)做相關(guān)運(yùn)算后,碼環(huán)通過比較所得的三個(gè)相關(guān)結(jié)果, 推算出偽碼自相關(guān)函數(shù)主峰的位置,從而確定了即時(shí)復(fù)制偽碼和接收偽碼之間的相位差 異,并將這碼相位差異反饋給碼鎖相環(huán)路進(jìn)行閉環(huán)跟蹤。
[0004] 圖1所示描述當(dāng)前接收機(jī)產(chǎn)生超前滯后碼的方法,圖中的E、P和L分別代表超前、 即時(shí)和滯后,相差一般為二分之一個(gè)碼片相位。該方法復(fù)制了三份相位相差二分之一碼片 相位的偽碼,分別同時(shí)與接收信號(hào)做相關(guān)運(yùn)算,能夠?qū)崿F(xiàn)碼環(huán)的功能。這種方法對(duì)于多徑干 擾的信號(hào)中有多個(gè)峰值情況下,不容易判斷主峰位置,影響測(cè)量結(jié)果。
[0005] 本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用復(fù)制出多份超前和滯后碼的方法,使得相鄰復(fù) 制碼相差更小,并且整個(gè)相位觀察范圍可達(dá)到數(shù)個(gè)碼片的相位,這樣有利于分析多徑干擾 信號(hào)和減小它的影響,提高相位測(cè)量精度,由于每次搜索多個(gè)相位并行,加快了搜星速度, 從而提高接收機(jī)的整體性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 如圖1所示,目前接收機(jī)模塊的碼環(huán)采用2fco/D時(shí)鐘(D為碼片長(zhǎng)度)驅(qū)動(dòng)一個(gè) 2位移位寄存器來復(fù)制三份不同相位的偽碼,這種方法不適合產(chǎn)生多份超前滯后碼,本發(fā)明 的原理框圖如圖2所示,以GPS應(yīng)用的C/A碼為例說明工作過程及步驟如下:
[0007] 1) fc是工作時(shí)鐘頻率,fco是偽碼移動(dòng)頻率,由可控的跟蹤接收信號(hào)頻率的NC0產(chǎn) 生,在GPS應(yīng)用中約為1. 023MHz,fc時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)大于fco。
[0008] 2)C/A碼相位寄存器用來保留每個(gè)fco時(shí)鐘后的兩個(gè)十級(jí)m序列的相位值,表示當(dāng) 前產(chǎn)生的偽碼序列相位。
[0009] 3)N位碼移位寄存器用來產(chǎn)生當(dāng)前C/A碼相位后續(xù)的N位偽碼,N小于fc/fco。
[0010] 4) 2M相位均勻分配寄存器把N位偽碼均勻分成2M位,這樣相鄰的偽碼的相差為 N/2M的碼片(D)的長(zhǎng)度。
[0011] 與目前的處理方法相比:第一點(diǎn),增加了相位的觀察范圍,以相鄰偽碼相差為二分 之一碼片為例,目前的方法只能觀察一個(gè)碼片的范圍,本發(fā)明可以觀察到N個(gè)碼片的范圍。 第二點(diǎn),提高了相位觀察精度,選擇合適的N和Μ值,使得N/2M變得小一點(diǎn),提高相位分辨 精度,從而提高相位的測(cè)量精度。第三點(diǎn),由于每次觀察了 Ν個(gè)碼片的偽碼相位,提高了搜 星速度。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0012] 圖1GPS接收機(jī)基帶處理原理示意圖;
[0013] 圖2本發(fā)明碼環(huán)產(chǎn)生超前滯后碼的原理示意圖;
[0014] 圖3本發(fā)明碼環(huán)具體應(yīng)用產(chǎn)生超前滯后碼的原理示意圖; 具體實(shí)施例:
[0015] 下面結(jié)合具體GPS接收機(jī)應(yīng)用對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016] 如圖3所示,這是一個(gè)采用本發(fā)明產(chǎn)生140份超前滯后碼的原理框圖,工作原理及 步驟如下:
[0017] l)fc工作時(shí)鐘頻率為40MHz,fco是偽碼移動(dòng)頻率,由NC0產(chǎn)生,在GPS應(yīng)用中約 為1. 023MHz,fc時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)大于fco。
[0018] 2)C/A碼相位寄存器用來保留每個(gè)fco時(shí)鐘后的兩個(gè)十級(jí)m序列的相位值,表示當(dāng) 前產(chǎn)生的偽碼序列相位。
[0019] 3) 35位碼移位寄存器用來產(chǎn)生當(dāng)前C/A碼相位后續(xù)的35位偽碼,35小于fc/fco, 有足夠時(shí)間產(chǎn)生后續(xù)35位偽碼。
[0020] 4) 140相位均勻分配寄存器把35位偽碼均勻分成140位,這樣相鄰的偽碼的相差 為四分之一的碼片(D)的長(zhǎng)度。
[0021] 綜上所述,采用本發(fā)明使相位的觀察范圍達(dá)到35位,相位分辨精度到達(dá)四分之一 碼片,如果GPS模塊工作在跟蹤狀態(tài)還可以進(jìn)一步提高相位分辨精度,可以設(shè)到八分之一 碼片或更高,當(dāng)然這時(shí)相位的觀察范圍會(huì)適當(dāng)減小。如果GPS模塊工作在搜星狀態(tài),采用 相位分辨精度為二分之一碼片,一次相位的觀察范圍可以達(dá)到70位,大大地提高了搜星速 度。
【權(quán)利要求】
1. 本發(fā)明涉及北斗定位和GPS定位領(lǐng)域,更具體地涉及到北斗定位和GPS定位模塊基 帶處理的相關(guān)器部分,本發(fā)明提供一種新的超前滯后碼的產(chǎn)生方法,其特征在于,包括以下 部分: fc是工作時(shí)鐘頻率,fco是偽碼移動(dòng)頻率,由可控的跟蹤接收信號(hào)頻率的NCO產(chǎn)生,在 GPS應(yīng)用中約為1. 023MHz,fc時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)大于fco。C/A碼相位寄存器用來保留每個(gè)fco時(shí) 鐘后的兩個(gè)十級(jí)m序列的相位值,表示當(dāng)前產(chǎn)生的偽碼序列相位。N位碼移位寄存器用來產(chǎn) 生當(dāng)前C/A碼相位后續(xù)的N位偽碼,N小于fc/fco。2M相位均勻分配寄存器把N位偽碼均 勻分成2M位,這樣相鄰的偽碼的相差為N/2M的碼片(D)的長(zhǎng)度。
2. 權(quán)利要求1 :N位碼移位寄存器用來產(chǎn)生當(dāng)前C/A碼相位后續(xù)的N位偽碼,N小于fc/ fco〇
3. 權(quán)利要求2 :2M相位均勻分配寄存器把N位偽碼均勻分成2M位,這樣相鄰的偽碼的 相差為N/2M的碼片(D)的長(zhǎng)度(M根據(jù)選擇精度來確定)。
【文檔編號(hào)】G01S19/30GK104101885SQ201310120272
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】劉富強(qiáng), 姚昊萍 申請(qǐng)人:劉富強(qiáng), 姚昊萍