一種gnss中偽隨機(jī)碼的捕獲方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航接收機(jī)技術(shù)，尤指一種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) (GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)中偽隨機(jī)碼的捕獲方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)由于具有抗干擾、低截獲概率、可實(shí)現(xiàn)碼分多址和抗多徑效應(yīng) 等特點(diǎn)，在民用、商用和軍事領(lǐng)域均已得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的解擴(kuò)是數(shù)據(jù)解調(diào)的前提，而要實(shí)現(xiàn)解擴(kuò)就必須使接收機(jī)的本地?cái)U(kuò) 頻碼序列與接收到的擴(kuò)頻碼序列相位一致，這就是偽碼的同步，稱為偽碼的捕獲或者碼相 位的捕獲。
[0004] GNSS信號(hào)是擴(kuò)頻信號(hào)，目前對(duì)GNSS中偽隨機(jī)碼初捕的常用方法有兩種：滑動(dòng)相關(guān) 法和匹配濾波法。其中，滑動(dòng)相關(guān)法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，所耗費(fèi)的資源較少，但是，當(dāng)本地偽 碼與接收偽碼相位差較大時(shí)，滑動(dòng)相關(guān)法需要經(jīng)歷很長的搜索時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速捕獲較為困 難。匹配濾波法的顯著優(yōu)點(diǎn)是速度快，捕獲時(shí)間短，容易實(shí)現(xiàn)快速捕獲；缺點(diǎn)是當(dāng)偽碼為長 碼時(shí)，設(shè)計(jì)所耗費(fèi)的資源較大。
[0005] 傳統(tǒng)的滑動(dòng)相關(guān)法的捕獲過程分為四步，第一步，存儲(chǔ)偽隨機(jī)碼序列，輸入采樣 點(diǎn)；第二步，每輸入一個(gè)采樣點(diǎn)，進(jìn)行一次相關(guān)運(yùn)算；第三步，保存每次的相關(guān)結(jié)果，相關(guān)結(jié) 果的個(gè)數(shù)為需要捕獲的碼相位的個(gè)數(shù)；第四步，對(duì)保存的相關(guān)值進(jìn)行判決，得到捕獲的碼相 位。
[0006] 其中，將輸入的采樣點(diǎn)（即接收到的被擴(kuò)頻序列調(diào)制過的數(shù)據(jù)）記為s。，Sl，...，Sni，本地偽隨機(jī)碼序列為Cci, C1,...，cn。則最基本的相關(guān)運(yùn)算如公式（1)所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS中偽隨機(jī)碼的捕獲方法，其特征在于，包括： 接收機(jī)獲取并保存?zhèn)坞S機(jī)碼序列和采樣點(diǎn)序列； 按照第一預(yù)設(shè)值對(duì)保存的偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行分段，以獲取子偽隨機(jī)碼序列； 對(duì)分段后的各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列與保存的采樣點(diǎn)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到與各個(gè)碼相 位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值； 對(duì)計(jì)算出的與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值進(jìn)行判決，確定捕獲所得的碼相位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕獲方法，其特征在于，該方法之前還包括：根據(jù)所述接收機(jī) 的捕獲靈敏度和資源限制，確定所述相關(guān)運(yùn)算的積分長度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的捕獲方法，其特征在于，所述進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到與各個(gè)碼相 位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值，包括： 將所述已保存的采樣點(diǎn)序列分別與所述分段后得到的各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的碼相位 對(duì)齊； 分別按照相關(guān)運(yùn)算的積分長度計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的相 關(guān)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的捕獲方法，其特征在于，所述分別按照相關(guān)運(yùn)算的積分長度 計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的相關(guān)值，包括： 按照第二預(yù)設(shè)值對(duì)所述相關(guān)運(yùn)算的積分長度進(jìn)行分段，得到各個(gè)子積分長度； 分別按照分段后的各個(gè)子積分長度計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列 的子相關(guān)值； 將碼相位相同的子相關(guān)值相加，得到與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的捕獲方法，其特征在于，所述確定捕獲所得的碼相位包 括： 將計(jì)算出的與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值分別與判決門限進(jìn)行比較； 當(dāng)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值大于所述判決門限時(shí)，則該碼相位為捕獲所得的碼相位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5任意一項(xiàng)所述的捕獲方法，其特征在于，所述采樣點(diǎn)序列中采樣 點(diǎn)的個(gè)數(shù)為所述相關(guān)運(yùn)算的積分長度與所述預(yù)設(shè)值之和。
7. -種全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS中偽隨機(jī)碼的捕獲裝置，其特征在于，包括：保存模塊、 分段模塊、計(jì)算模塊和第一確定模塊；其中， 保存模塊，用于獲取并保存?zhèn)坞S機(jī)碼序列和采樣點(diǎn)序列； 分段模塊，用于按照第一預(yù)設(shè)值對(duì)保存的偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行分段，以獲取子偽隨機(jī)碼 序列； 計(jì)算模塊，用于對(duì)分段后的各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列與保存的采樣點(diǎn)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算， 得到各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值； 第一確定模塊，用于對(duì)計(jì)算出的與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值進(jìn)行判決，確定捕獲所得 的碼相位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的捕獲裝置，其特征在于，該裝置還包括：第二確定模塊，用于： 根據(jù)所述接收機(jī)的捕獲靈敏度和資源限制，確定所述相關(guān)運(yùn)算的積分長度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的捕獲裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊，具體用于： 將所述已保存的采樣點(diǎn)序列分別與所述分段后得到的各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的碼相位 對(duì)齊； 分別按照相關(guān)運(yùn)算的積分長度計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的子 相關(guān)值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的捕獲裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊，分別按照確定的相 關(guān)運(yùn)算的積分長度計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列的子相關(guān)值，包括： 按照第二預(yù)設(shè)值對(duì)所述相關(guān)運(yùn)算的積分長度進(jìn)行分段，得到各個(gè)子積分長度； 分別按照分段后的各個(gè)子積分長度計(jì)算對(duì)齊后的采樣點(diǎn)序列與各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列 的子相關(guān)值； 將碼相位相同的子相關(guān)值相加，得到與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或10所述的捕獲裝置，其特征在于，所述第一確定模塊，具體用 于： 將計(jì)算出的與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值分別與判決門限進(jìn)行比較； 當(dāng)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值大于所述判決門限時(shí)，則該碼相位為捕獲所得的碼相位。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種GNSS中偽隨機(jī)碼的捕獲方法及裝置，包括：接收機(jī)獲取并保存?zhèn)坞S機(jī)碼序列和采樣點(diǎn)序列；按照第一預(yù)設(shè)值對(duì)保存的偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行分段，以獲取子偽隨機(jī)碼序列；對(duì)分段后的各個(gè)子偽隨機(jī)碼序列與保存的采樣點(diǎn)序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值；對(duì)計(jì)算出的與各個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值進(jìn)行判決，確定捕獲所得的碼相位。本發(fā)明技術(shù)方案降低了偽隨機(jī)碼捕獲的時(shí)間，提高了偽隨機(jī)碼的捕獲靈敏度，實(shí)現(xiàn)了長周期碼的捕獲。
【IPC分類】G01S19-30
【公開號(hào)】CN104765054
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510189191
【發(fā)明人】楊陸, 錢鐿, 江開超, 費(fèi)攀, 劉亮, 王艷艷, 孫繼華, 孫紅霞, 吳永強(qiáng)
【申請(qǐng)人】和芯星通科技(北京)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日