本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)，尤指一種實現(xiàn)碼相位搜索的方法及裝置。

背景技術(shù)：

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(gnss，globalnavigationsatellitesystem)在人們的日常生活中發(fā)揮著越來越不可替代的重要作用，尤其在導(dǎo)航、定時、測繪等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要包括美國的全球定位系統(tǒng)(gps)、中國的北斗(bd)系統(tǒng)、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位系統(tǒng)(glonass，globalnavigationsatellitesystem)，以及歐洲的伽利略(galileo)系統(tǒng)。在中國和亞太地區(qū)，gps和北斗系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛；而在俄羅斯，以gps和glonass應(yīng)用較多。由于伽利略系統(tǒng)遠未成熟，尚不可提供正式服務(wù)。利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進行定位、定時等業(yè)務(wù)時，首先需要捕獲到至少四顆可見衛(wèi)星的無線信號，通過捕獲的無線信號實現(xiàn)三維搜索算法，三維搜索算法包括：衛(wèi)星偽碼、碼相位和多普勒頻移；其中，碼相位的精度直接影響定位運算電路中與碼相位相關(guān)的運算工作，直接影響定位運算的精度；以gps信號為例，每個粗捕獲(c/a，coarseacquisition)碼共1023個碼片，時間長度為1ms；通過計算每個碼片的時間長度為1毫秒(ms)/1023＝977.5納秒(ns)，如果碼片的時間長度出現(xiàn)1％的偏差，即9.775ns的偏差，則由于碼片的時間長度偏差引起的定位誤差為3*10⁸(米/秒)*9.775ns＝2.93米，即由于碼片存在的時間長度偏差，造成了嚴(yán)重的定位誤差。

常見的線性搜索方法按照一維、二維、三維的順序逐步搜索，耗時太長。為了較少耗時，并行搜索方法得到了發(fā)展，例如、并行碼相位搜索算法，可明顯減小用時。圖1為相關(guān)技術(shù)中的碼相位搜索電路原理圖，如圖1所示，當(dāng)數(shù)字中頻輸入信號分別與同相(i)支路和正交(q)支路上第一頻帶的復(fù)制正弦和復(fù)制余弦載波信號混頻后，以同相和正交混頻結(jié)果的復(fù)數(shù)形式通過第一傅里葉變換單元進行傅里葉變換獲得傅里葉變換結(jié)果；將傅里葉變換結(jié) 果與本地碼序列單元生成的本地碼共軛結(jié)果(復(fù)制粗捕獲(c/a)碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地碼，將復(fù)制的本地碼經(jīng)傅里葉變換模塊和復(fù)數(shù)共軛模塊處理獲得本地碼共軛結(jié)果)通過乘法器相乘，將通過乘法器相乘獲得的乘積經(jīng)傅里葉反變換單元進行處理獲得在時域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果，將獲得的時域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果通過取模單元進行取模后檢測判斷并行碼相位信號是否存在。在完成了對當(dāng)前頻帶的搜索與檢測后，接收機接著讓載波數(shù)控振蕩器(nco，numericalcontroloscillator)進行第二頻帶正弦載波和余弦載波復(fù)制，然后類似地完成對其他頻帶的搜索與檢測，這里，第一頻帶、第二頻帶、及其他頻帶的數(shù)值為并行碼相位搜索過程中使用的遍歷頻帶，為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。在對同一個衛(wèi)星信號不同頻帶內(nèi)的搜索過程中，復(fù)制c/a碼的相位可保持不變，相應(yīng)地其傅里葉變換及其共軛值也保持不變。當(dāng)搜索另一個衛(wèi)星信號時，接收機可讓c/a碼發(fā)生器復(fù)制相應(yīng)的另一個c/a碼，然后重復(fù)上述在各個頻帶中的信號搜索過程。

并行碼相位搜索算法實際上利用傅里葉變換這種數(shù)字信號處理技術(shù)來替代數(shù)字相關(guān)器的相關(guān)運算，下面證明兩者的等價性。記兩個長度均為n點的周期性序列為x(n)和y(n)，其相關(guān)值序列為z(n)，其中，n＝0，1，…，n-1，可表示為公式(1)：

對上述相關(guān)值序列z(n)進行離散傅里葉變換，獲得z(n)的離散傅里葉變換d(k)如公式(2)所示：

將公式(1)的相關(guān)值序列z(n)代入公式(2)的z(n)的離散傅里葉變換z(k)中得到公式(3)：

公式(3)可變換為公式(4)：

公式(4)可以簡化表達為公式(5)：

其中，x(k)與y(k)分別為x(n)與y(n)的離散傅里葉變換，代表復(fù)數(shù)y(k)的共軛。上式表明：兩個序列x(n)與y(n)在時域內(nèi)做相關(guān)運算，相當(dāng)于它們的離散傅里葉變換x(k)與y(k)(確切地講是y(k)的共軛)在頻域內(nèi)做乘積運算。于是倒過來，乘積的離散傅里葉反變換正好是接收機需要進行檢測的在各個碼相位處的相關(guān)值z(n)。一旦接收機通過傅里葉反變換計算得到相關(guān)值z(n)，那么接下來的信號檢測就同線性搜索捕獲法一樣，即找出在所有搜索單元中自相關(guān)幅值|z(n)|的峰值，并將該峰值與捕獲門限值相比較。若峰值超過捕獲門限值，則接收機捕獲到了信號，并且也從中獲得了該信號的頻率和碼相位兩個參數(shù)值。需要指出的是，對于gps導(dǎo)航系統(tǒng)來說，上述論證過程中的y(n)序列可以是c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地碼序列，而本地碼序列的序列長度是n＝1023個碼片，時間長度為1ms。

如果采用上述并行碼相位搜索算法來獲得高分辨率的碼相位搜索結(jié)果，必然需要較大尺寸的傅里葉變換操作，而大尺寸的傅里葉變換操作需要較大的復(fù)雜度，造成碼相位搜索困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)碼相位搜索的方法及裝置，能夠提高搜索碼相位的分辨率，以較低的復(fù)雜度獲得較精細(xì)的碼相位搜索結(jié)果。

為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)碼相位搜索的裝置，其特征在于，包括：合成單元、第一支路和第二支路；其中，

合成單元用于，將碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果和正交混頻結(jié)果合并生成復(fù)數(shù)信號，并發(fā)往第一支路和第二支路；

第一支路包括：第一采樣單元、第一本地碼序列單元、第一單元和第一判決單元；其中，

第一采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一 下采樣信號；

第一本地碼序列單元用于，采用由粗捕獲c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；

第一單元用于，將第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和第一本地碼序列單元生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；

第一判決單元用于，對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；

第二支路包括：第二本地碼序列單元、第二單元和第二判決單元；其中，

第二本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；

第二單元用于，根據(jù)第一支路獲得的第一判決結(jié)果獲取對接收的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地碼序列單元生成的第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；

第二判決單元用于，結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。

可選的，第二判決單元具體用于，

結(jié)合來自第一判決單元的第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，并從第二判決結(jié)果中直接獲得碼相位。

可選的，所述第二支路還包括第二采樣單元，用于對接收的復(fù)數(shù)信號進行第二倍數(shù)的下采樣獲得第二下采樣信號；

所述第二倍數(shù)小于所述第一倍數(shù)。

可選的，所述進行傅里葉變換的樣本點包括第一判決結(jié)果、第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點。

可選的，該裝置還包括一個或一個以上可選支路；

所述第二判決單元具體用于，根據(jù)接收的所述第一判決結(jié)果對所述第二 取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，將獲得的所述第二判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往可選支路；

所述合成單元還用于，將合并生成的所述復(fù)數(shù)信號發(fā)往每個可選支路；

每一可選支路分別包括相應(yīng)的：可選采樣單元、可選本地碼序列單元、可選單元和可選判決單元；其中，

可選采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

可選本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

可選單元用于，將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié)果和可選本地碼序列單元生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

可選判決單元用于，當(dāng)當(dāng)前可選支路不是最后一個可選支路時，將所述可選判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往在后的下一可選支路；

當(dāng)當(dāng)前可選支路為最后一個可選支路時，根據(jù)所述中間判決結(jié)果對可選取模結(jié)果進行相位判決以獲得可選判決結(jié)果，從可選判決結(jié)果中直接獲得碼相位；

所述可選倍數(shù)小于所述第二倍數(shù)；

在后的所述可選支路的可選倍數(shù)小于在前的所述可選支路的可選倍數(shù)。

可選的，包含一個可選支路時，所述可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；

包含兩個或兩個以上可選支路時，與接收第二判決結(jié)果的可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；在后的可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于在前的可選支路的可選c/a碼的碼片數(shù)。

另一方面，本發(fā)明實施例一種實現(xiàn)碼相位搜索的方法，包括：

將碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果和正交混頻結(jié)果合并生成復(fù)數(shù)信號；

對復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一下采樣信號；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；

將獲得的第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；

對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；

根據(jù)第一判決結(jié)果獲取對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；

結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。

可選的，根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位包括：

結(jié)合所述第一判決結(jié)果對所述第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，并從所述第二判決結(jié)果中直接獲得碼相位。

可選的，對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換之前，所述方法還包括：

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行第二倍數(shù)的下采樣獲得第二下采樣信號；

所述第二倍數(shù)小于所述第一倍數(shù)。

可選的，進行傅里葉變換的樣本點包括第一判決結(jié)果、第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點。

可選的，根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位包括：

根據(jù)所述第一判決結(jié)果對所述第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，將獲得的所述第二判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果；

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié) 果和生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

根據(jù)所述中間判決結(jié)果對可選取模結(jié)果進行相位判決以獲得可選判決結(jié)果，從可選判決結(jié)果中直接獲得碼相位；或，

將所述可選判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果，并根據(jù)中間判決結(jié)果對在后處理獲得的可選取模結(jié)果進行處理，獲得碼相位。

可選的，在后獲得的可選取模結(jié)果進行處理包括：

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行在后處理的可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的在后處理的可選本地共軛結(jié)果；

將在后的可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得在后處理的可選變換結(jié)果，將在后處理的可選變換結(jié)果和生成的在后處理可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得在后處理可選取模結(jié)果；

在后處理的下采樣的所述可選倍數(shù)小于在前處理的可選倍數(shù)。

可選的，可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于部分c/a碼的碼片數(shù)；

在后處理的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于在前處理的可選c/a碼的碼片數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請技術(shù)方案包括：將碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果和正交混頻結(jié)果合并生成復(fù)數(shù)信號；對復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一下采樣信號；采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；將獲得的第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；根據(jù)第一判決結(jié)果獲取對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘 后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。本發(fā)明實施例通過對復(fù)數(shù)信號做下采樣等處理獲得碼相位，實現(xiàn)了碼相位搜索精度的保證和復(fù)雜度的降低。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為相關(guān)技術(shù)中的碼相位搜索電路原理圖；

圖2為本發(fā)明實施例實現(xiàn)碼相位搜索的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實施例實現(xiàn)碼相位搜索的方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明應(yīng)用示例裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

圖2為本發(fā)明實施例實現(xiàn)碼相位搜索的裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，包括：合成單元、第一支路和第二支路；其中，

合成單元用于，將碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果和正交混頻結(jié)果合并生成復(fù)數(shù)信號，并發(fā)往第一支路和第二支路；

需要說明的是，碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果為碼相位搜索電路中的數(shù)字中頻輸入信號與同相(i)支路上復(fù)制的正弦載波信號進行混頻后生成，正交混頻結(jié)果為碼相位搜索電路中的數(shù)字中頻輸入信號與和正交(q)支路上復(fù)制的余弦載波信號進行混頻后生成。

第一支路包括：第一采樣單元、第一本地碼序列單元、第一單元和第一判決單元；其中，

第一采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一 下采樣信號；

第一本地碼序列單元用于，采用由粗捕獲(c/a)碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；

需要說明的是，第一本地碼序列單元由c/a碼發(fā)生器、傅里葉變換模塊和復(fù)數(shù)共軛模塊組成；粗捕獲(c/a)碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地碼，將復(fù)制的本地碼經(jīng)傅里葉變換模塊和復(fù)數(shù)共軛模塊處理獲得本地碼共軛結(jié)果；

本發(fā)明實施例方法中c/a碼發(fā)生器的采樣率與復(fù)數(shù)信號下采樣后的采樣率相同；后續(xù)第二本地序列單元組成結(jié)構(gòu)和原理和第一本地碼序列單元相同，不做贅述。

第一單元用于，將第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和第一本地碼序列單元生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；

第一判決單元用于，對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；

需要說明的是，進行相位判決的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段、可選的、可以采用選取最大值、或最大值和次大值的中間值等方式獲得第二判決結(jié)果。

第二支路包括：第二本地碼序列單元、第二單元和第二判決單元；其中，

第二本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；

第二單元用于，根據(jù)第一支路獲得的第一判決結(jié)果獲取對接收的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地碼序列單元生成的第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；

第二判決單元用于，結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。

需要說明的是，結(jié)合第一判決結(jié)果是結(jié)合第一判決結(jié)果中獲得的粗略碼相位的計算結(jié)果，即根據(jù)實時計算獲得的第一判決結(jié)果的具體數(shù)值，根據(jù)獲 得的粗略碼相位的計算結(jié)果。

可選的，第二判決單元具體用于，

結(jié)合來自第一判決單元的第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，并從第二判決結(jié)果中直接獲得碼相位。

可選的，第二支路還包括第二采樣單元，用于對接收的復(fù)數(shù)信號進行第二倍數(shù)的下采樣獲得第二下采樣信號；

第二倍數(shù)小于第一倍數(shù)。

可選的，進行傅里葉變換的樣本點包括第一判決結(jié)果、第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點。

需要說明的是，第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點包括：由第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后的預(yù)設(shè)個樣本點；第一判決結(jié)果之前樣本點的個數(shù)和第一判決結(jié)果之后的樣本點的個數(shù)可以根據(jù)仿真結(jié)果結(jié)合經(jīng)驗值進行分析確定，在滿足要求的情況下，樣本點集合中樣本點的個數(shù)理論上越少越好；

如果第一相干處理獲得的結(jié)果為：則第一判決結(jié)果為：pc＝argmaxn(|z1(n)|)；

第一判決結(jié)果pc為第pc個樣本點、第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后的預(yù)設(shè)個樣本點，假設(shè)樣本點集合為r(n)，取第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后各10個樣本點，共21個樣本點用于構(gòu)成樣本點集合，記n＝0、1、2、…、20；當(dāng)10≤2*pc≤2045-10，r(n)的取值范圍是[2*pc-10,2*pc+10]，步進為1個樣本點；當(dāng)2*pc＜10時，r(n)的取值范圍是[mod(2*pc-10,2046),2045]+[0,2*pc+10]，步進為1個樣本點；當(dāng)2*pc＞2045-10時，r(n)的取值范圍是[2*pc-10,2045]+[0,mod(2*pc+10,2046)]，步進為1個樣本點。

本發(fā)明實施例裝置還包括一個或一個以上可選支路；

第二判決單元具體用于，根據(jù)接收的第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，將獲得的第二判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往可選支路；

合成單元還用于，將合并生成的復(fù)數(shù)信號發(fā)往每個可選支路；

每一可選支路分別包括相應(yīng)的：可選采樣單元、可選本地碼序列單元、可選單元和可選判決單元；其中，

可選采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

可選本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

可選單元用于，將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié)果和可選本地碼序列單元生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

可選判決單元用于，當(dāng)當(dāng)前可選支路不是最后一個可選支路時，將可選判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往在后的下一可選支路；

當(dāng)當(dāng)前可選支路為最后一個可選支路時，根據(jù)中間判決結(jié)果對可選取模結(jié)果進行相位判決以獲得可選判決結(jié)果，從可選判決結(jié)果中直接獲得碼相位；

可選倍數(shù)小于第二倍數(shù)；

在后的可選支路的可選倍數(shù)小于在前的可選支路的可選倍數(shù)。

需要說明的是，在前和在后可以通過可選支路與第二支路的連接順序進行區(qū)分，以包含兩路可選支路為例，第二支路輸出第二判決結(jié)果到在前的可選支路后，在前的可選支路將在前的可選支路的可選相位判決單元的結(jié)果輸出至在后的可選支路。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要根據(jù)系統(tǒng)的最低采樣率要求進行第一倍數(shù)、第二倍數(shù)和可選倍數(shù)的設(shè)置；例如、gps系統(tǒng)中，最低采用率為1.023mhz，則設(shè)置第一倍數(shù)、第二倍數(shù)和可選倍數(shù)時，必須滿足最低采樣率要求。

可選的，包含一個可選支路時，可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；

包含兩個或兩個以上可選支路時，與接收第二判決結(jié)果的可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；在后的可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于在前的可選支路的可選c/a 碼的碼片數(shù)。

需要說明的是，部分c/a碼、可選部分c/a碼所包含的部分c/a碼可以選取全c/a碼中排序在最前面的碼片或其他設(shè)定排序位置的碼片，如果選取其他位置的碼片，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)選取部分c/a碼的位置調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，以進行相關(guān)處理；選取排序在最前面的碼片時，系統(tǒng)設(shè)置最為簡單。

圖3為本發(fā)明實施例實現(xiàn)碼相位搜索的方法的流程圖，如圖3所示，包括：

步驟300、將碼相位搜索電路的同相混頻結(jié)果和正交混頻結(jié)果合并生成復(fù)數(shù)信號；

步驟301、對復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一下采樣信號；

步驟302、采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；

步驟303、將獲得的第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；

步驟304、對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；

步驟305、采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；

步驟306、根據(jù)第一判決結(jié)果獲取對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；

步驟307、結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。

可選的，根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位包括：

結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，并從第二判決結(jié)果中直接獲得碼相位。

可選的，對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換之前，本發(fā)明實施例方法還包括：

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行第二倍數(shù)的下采樣獲得第二下采樣信號；

第二倍數(shù)小于第一倍數(shù)。

可選的，進行傅里葉變換的樣本點包括第一判決結(jié)果、第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點。

可選的，根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位包括：

根據(jù)第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，將獲得的第二判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果；

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié)果和生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

根據(jù)中間判決結(jié)果對可選取模結(jié)果進行相位判決以獲得可選判決結(jié)果，從可選判決結(jié)果中直接獲得碼相位；或，

將可選判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果，并根據(jù)中間判決結(jié)果對在后處理獲得的可選取模結(jié)果進行處理，獲得碼相位。

可選的，在后獲得的可選取模結(jié)果進行處理包括：

對合并生成的復(fù)數(shù)信號進行在后處理的可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的在后處理的可選本地共軛結(jié)果；

將在后的可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得在后處理的可選變換結(jié)果，將在后處理的可選變換結(jié)果和生成的在后處理可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得在后處理可選取模結(jié)果；

在后處理的下采樣的可選倍數(shù)小于在前處理的可選倍數(shù)。

可選的，可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于部分c/a碼的碼片數(shù)；

在后處理的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于在前處理的可選c/a碼的碼片數(shù)。

本發(fā)明實施例方法，通過對復(fù)數(shù)信號做下采樣等處理獲得碼相位，實現(xiàn)了碼相位搜索精度的保證和復(fù)雜度的降低。

以下通過應(yīng)用示例對本發(fā)明方法進行清楚詳細(xì)的說明，應(yīng)用示例僅用于陳述本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明方法的保護范圍。

應(yīng)用示例

本應(yīng)用示例裝置包括合成單元、第一支路、第二支路、可選支路1和可選支路2；圖4為本發(fā)明應(yīng)用示例裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示，包括：

相關(guān)技術(shù)中，碼相位搜索電路的輸入信號為高采樣率的數(shù)字中頻信號，數(shù)控振蕩器(nco)輸出的信號通過正弦表和余弦表生成正弦載波信號和余弦載波信號后，數(shù)字中頻輸入信號與同相(i)支路上復(fù)制的正弦載波信號進行混頻后生成同相混頻結(jié)果，數(shù)字中頻輸入信號與和正交(q)支路上復(fù)制的余弦載波信號進行混頻后生成正交混頻結(jié)果；

正交混頻結(jié)果和同相混頻結(jié)果通過合成單元處理后，合并生成由正交混頻結(jié)果和同相混頻結(jié)果構(gòu)成的復(fù)數(shù)信號，將生成的復(fù)數(shù)信號分別發(fā)往第一支路、第二支路、可選支路1和可選支路2；

第一支路包括：第一采樣單元、第一本地碼序列單元、第一單元和第一判決單元；其中，

第一采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行第一倍數(shù)的下采樣獲得第一下采樣信號；

需要說明的是，通過第一采樣單元的下采樣降低了采樣率和處理復(fù)雜度。

第一本地碼序列單元用于，采用由粗捕獲(c/a)碼發(fā)生器產(chǎn)生的全c/a碼生成的第一本地共軛結(jié)果；

第一單元用于，將第一下采樣信號進行傅里葉變換后獲得第一變換結(jié)果，將第一變換結(jié)果和第一本地碼序列單元生成的第一本地共軛結(jié)果通過乘法器 相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第一取模結(jié)果；

本應(yīng)用示例，對下采樣后的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)取一段進行傅里葉變換，數(shù)據(jù)長度根據(jù)采樣率和全c/a碼長度決定。利用c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生全c/a碼(即1ms的時間長度，對應(yīng)1023個碼片)，其中c/a碼的數(shù)據(jù)采樣率與下采樣后復(fù)數(shù)信號的采樣率相同，c/a碼經(jīng)過傅里葉變換和復(fù)數(shù)共軛操作，將第一本地共軛結(jié)果與輸入的復(fù)數(shù)信號的傅里葉變換結(jié)果按樣本點對應(yīng)相乘。對乘法結(jié)果再進行“傅里葉反變換”操作，并對操作結(jié)果取模，最后利用相位判決模塊找到粗略碼相位。

第一判決單元用于，對第一取模結(jié)果進行相位判決獲得第一判決結(jié)果；

需要說明的是，進行相位判決的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段、可選的、可以采用選取最大值、或最大值和次大值的中間值等方式獲得第二判決結(jié)果。

第二支路包括：第二本地碼序列單元、第二單元和第二判決單元；其中，

第二本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的部分c/a碼生成第二本地共軛結(jié)果；

第二單元用于，根據(jù)第一支路獲得的第一判決結(jié)果獲取對接收的復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換的樣本點；根據(jù)獲取的進行傅里葉變換的樣本點對復(fù)數(shù)信號進行傅里葉變換后獲得第二變換結(jié)果，將第二變換結(jié)果和第二本地碼序列單元生成的第二本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得第二取模結(jié)果；

第二判決單元用于，結(jié)合第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決獲得第二判決結(jié)果，并根據(jù)第二判決結(jié)果獲得碼相位。

需要說明的是，結(jié)合第一判決結(jié)果是結(jié)合第一判決結(jié)果中獲得的粗略碼相位的計算結(jié)果，即根據(jù)實時計算獲得的第一判決結(jié)果的具體數(shù)值，根據(jù)獲得的粗略碼相位的計算結(jié)果。

可選的，第二支路還包括第二采樣單元，用于對接收的復(fù)數(shù)信號進行第二倍數(shù)的下采樣獲得第二下采樣信號；

第二倍數(shù)小于第一倍數(shù)。

可選的，進行傅里葉變換的樣本點包括第一判決結(jié)果、第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點。

需要說明的是，第一判決結(jié)果附近的預(yù)設(shè)個樣本點包括：由第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后的預(yù)設(shè)個樣本點；第一判決結(jié)果之前樣本點的個數(shù)和第一判決結(jié)果之后的樣本點的個數(shù)可以根據(jù)仿真結(jié)果結(jié)合經(jīng)驗值進行分析確定，在滿足要求的情況下，樣本點集合中樣本點的個數(shù)理論上越少越好；

如果第一相干處理獲得的結(jié)果為：則第一判決結(jié)果為：pc＝argmaxn(|z1(n)|)；

第一判決結(jié)果pc為第pc個樣本點、第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后的預(yù)設(shè)個樣本點，假設(shè)樣本點集合為r(n)，取第一判決結(jié)果之前和第一判決結(jié)果之后各10個樣本點，共21個樣本點用于構(gòu)成樣本點集合，記n＝0、1、2、…、20；當(dāng)10≤2*pc≤2045-10，r(n)的取值范圍是[2*pc-10,2*pc+10]，步進為1個樣本點；當(dāng)2*pc＜10時，r(n)的取值范圍是[mod(2*pc-10,2046),2045]+[0,2*pc+10]，步進為1個樣本點；當(dāng)2*pc＞2045-10時，r(n)的取值范圍是[2*pc-10,2045]+[0,mod(2*pc+10,2046)]，步進為1個樣本點。

本應(yīng)用示例包括兩個可選支路，即可選支路1和可選支路2；

第二判決單元具體用于，根據(jù)接收的第一判決結(jié)果對第二取模結(jié)果進行相位判決以獲得第二判決結(jié)果，將獲得的第二判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往可選支路1；

合成單元還用于，將合并生成的復(fù)數(shù)信號發(fā)往可選支路1和可選支路2；

每一可選支路分別包括相應(yīng)的：可選采樣單元、可選本地碼序列單元、可選單元和可選判決單元；其中，

可選支路1的可選采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

可選支路1的可選本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

可選支路1的可選單元用于，將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得 可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié)果和可選本地碼序列單元生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

可選支路1的可選判決單元用于，將可選判決結(jié)果作為中間判決結(jié)果發(fā)往在后的下一可選支路；

可選支路2的可選采樣單元用于，對接收的復(fù)數(shù)信號進行可選倍數(shù)的下采樣獲得可選下采樣信號；

可選支路2的可選本地碼序列單元用于，采用由c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的可選部分c/a碼生成的可選本地共軛結(jié)果；

可選支路2的可選單元用于，將可選下采樣信號進行傅里葉變換后獲得可選變換結(jié)果，將可選變換結(jié)果和可選本地碼序列單元生成的可選本地共軛結(jié)果通過乘法器相乘后，進行傅里葉反變換和取模處理，獲得可選取模結(jié)果；

可選支路2的可選判決單元用于，根據(jù)可選支路1的中間判決結(jié)果對可選取模結(jié)果進行相位判決以獲得可選判決結(jié)果，從可選判決結(jié)果中直接獲得碼相位；

可選倍數(shù)小于第二倍數(shù)；

在后的可選支路的可選倍數(shù)小于在前的可選支路的可選倍數(shù)。

需要說明的是，在前和在后可以通過可選支路與第二支路的連接順序進行區(qū)分，以包含兩路可選支路為例，第二支路輸出第二判決結(jié)果到在前的可選支路后，在前的可選支路將在前的可選支路的可選相位判決單元的結(jié)果輸出至在后的可選支路。本應(yīng)用示例，可選支路1為在前的可選支路，可選支路2為在后的可選支路。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要根據(jù)系統(tǒng)的最低采樣率要求進行第一倍數(shù)、第二倍數(shù)和可選倍數(shù)的設(shè)置；例如、gps系統(tǒng)中，最低采用率為1.023mhz，則設(shè)置第一倍數(shù)、第二倍數(shù)和可選倍數(shù)時，必須滿足最低采樣率要求。

可選的，包含一個可選支路時，可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；

包含兩個或兩個以上可選支路時，與接收第二判決結(jié)果的可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于第二支路的部分c/a碼的碼片數(shù)；在后的 可選支路的可選部分c/a碼的碼片數(shù)小于或等于在前的可選支路的可選c/a碼的碼片數(shù)。

下面給出一個應(yīng)用示例，以僅包含第一支路和第二支路的情況進行信號處理流程說明。

假設(shè)輸入的數(shù)字中頻信號的采樣率為2.046mhz，經(jīng)過混頻后，獲得復(fù)數(shù)信號的混頻結(jié)果數(shù)據(jù)。在第一支路，先進行2倍下采樣，采樣率變?yōu)?.023mhz。產(chǎn)生采樣率為1.023mhz的本地全c/a碼，共1023個碼片。進行傅里葉變換和復(fù)數(shù)共軛操作生成第一本地共軛結(jié)果，記為，k＝1、2…、1023，也可離線產(chǎn)生預(yù)先存儲。從當(dāng)前的下采樣后的接收復(fù)數(shù)信號的第一個樣本點起，取1023個樣本點，然后進行傅里葉變換操作，結(jié)果記為，k＝1、2、…、1023。接下來，執(zhí)行下述操作：

再對z(k)序列執(zhí)行傅里葉反變換操作，得到z(n)，n＝1、2、…、1023。

接下來，根據(jù)下式求得粗略碼相位索引值，

pc＝argmaxn(|z(n)|)

然后，進行下支路操作。在下支路，不進行下采樣操作，即數(shù)據(jù)采樣率為2.046mhz。利用部分c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生2.046mhz采樣率的部分本地c/a碼(如只產(chǎn)生前128個碼片，對應(yīng)256個樣本點)。對部分c/a碼數(shù)據(jù)進行傅里葉變換和共軛操作，同樣記為，k＝1、2、…、256。

接下來，根據(jù)pc的具體取值，選擇接收數(shù)據(jù)的索引值。若127≤2*pc，則選擇接收數(shù)據(jù)的索引范圍是[2*pc-126,2*pc+129]，步進1個樣本點；若2*pc≤127，則接收數(shù)據(jù)的索引范圍是[2*pc-126,2046,2*pc+129+2046]，步進1個樣本點。

對上述樣本點范圍的接收的復(fù)數(shù)信號做傅里葉變換，同樣記為，k＝1、2、…、256。然后，執(zhí)行乘法操作：

再對z(k)序列執(zhí)行傅里葉反變換操作，得到z(n)，n＝1、2、…、256。

同理，根據(jù)公式，獲得精細(xì)碼相位索引值，

pf＝argmaxn(|z(n)|)

注意此時pf的取值范圍是1～256，因為這是索引值。

最后，根據(jù)上述碼相位索引結(jié)果，根據(jù)下式獲得高分辨率的碼相位搜索結(jié)果：

p＝mod(2046-(2*pc+pf-127)+1,2046)/2

本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細(xì)節(jié)上進行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。