[實用新型]一種GPS接收機的數(shù)字信號相關運算電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720032389.3
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN201066385Y
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 曹磊;周文益
• 申請（專利權）人: 西安華迅微電子有限公司
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉國智

技術領域

本實用新型涉及到一種GPS(全球定位系統(tǒng))接收機中的數(shù)字信號相關運算電路。

背景技術

GPS信號檢測處理是通過已知的偽隨機碼(PRN碼)得到輸入信號的一系列相關值，從而將GPS信號從接受到的噪聲信號中分離出來。整個檢測過程會耗時較長，因為準確的信號頻率和碼相位都是未知的。為了檢測出信號，接收機采用傳統(tǒng)的二維空間檢測，校驗發(fā)生在每個可能頻率處的可能碼相位。為了檢測在特定頻率和延時條件下存在的信號，根據(jù)給定的頻率不斷的調(diào)整接收機，而且接收信號和已知的PRN碼有密切的關系，PRN碼是由相應信號的到達時間來定時的。如果沒有檢測到信號，繼續(xù)在下一個可能的碼相位處進行檢測。在所有的碼相位都核查之后，繼續(xù)檢測下一個可能的頻率。為了獲得足夠的信號均值，把它從噪聲中分離出來，每一個自相關處理所需的時間不少于1ms。因為檢測了幾千種可能的頻率和碼相位，整個的檢測過程需要幾十秒的時間。

傳統(tǒng)接收機中的相關計算電路是將超前、即時以及滯后碼分開分別與衛(wèi)星C/A碼進行相關，每個通道共需要6個相關模塊，然后再將各自的相關值累加，又需要6個累加模塊才能完成這一功能。12個通道就有12套同樣的電路。因此，傳統(tǒng)的接收機的相關計算電路繁多復雜，需要集成數(shù)千個相關模塊，增加了設備的復雜度和成本。且運算量大，搜索時間長。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新的GPS接收機的數(shù)字信號相關計算電路，用來處理GPS數(shù)字信號和PRN(偽隨機碼)碼的全局相關，并且能夠在實時處理中快速求得相關結果。

為達到以上目的，本實用新型是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的：

一種GPS接收機的數(shù)字信號相關運算電路，其特征在于，包括

一個碼產(chǎn)生器，同時產(chǎn)生一個本地C/A碼和第二段本地C/A碼的相位值，用于相關運算；

一個相關模塊，用于多普勒模塊輸出的信號與所述碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的本地碼進行相關處理；所述的相關模塊包括I路采樣移位寄存器和Q路采樣移位寄存器，分別將由多普勒模塊輸出的兩路信號進行串行轉并行，并分別輸出至I路采樣鎖存器和Q路鎖采樣存器，I路采樣鎖存器和Q路鎖采樣存器的輸出分別與一個移位寄存器的輸出連接至I路異或門和Q路異或門進行相關運算；所述移位寄存器的輸入連接所述碼產(chǎn)生器的輸出；

一個I/Q累加模塊，用于累加相關模塊輸出的相關結果；所述相關模塊的輸出是所述I路異或門和Q路異或門分別經(jīng)過I部分累加器和Q部分累加器輸出到I/Q累加模塊。

上述方案中，所述的累加模塊包括I累加器和Q累加器，分別連接I路隨機存儲器和Q路隨機存儲器，I路隨機存儲器和Q路隨機存儲器的輸出分別與I累加器和Q累加器的另一個輸入端相連；所述的碼產(chǎn)生器包括兩個10位的線性移位寄存器，它們在一個數(shù)控振蕩器產(chǎn)生的移位使能信號的控制下輸出本地C/A碼至相關模塊的移位寄存器；所述兩個線性移位寄存器的初始值數(shù)據(jù)通過所連接的一個隨機存儲器RAM2予以保存。

本實用新型的優(yōu)點是，在進行相關運算時不需要存儲原始抽樣信號也無需大量軟件運算。硬件裝置由一個相關模塊和累加模塊構成，這個相關模塊和累加模塊可以快速求得結果，數(shù)字中頻經(jīng)過載波復現(xiàn)，與碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的3級碼相關，并累加和積分的過程。本實用新型在碼相關過程中，一次完成11位數(shù)字中頻數(shù)據(jù)與240位本地碼的相關，本實用新型的相關處理裝置可以在12個通道內(nèi)做到分時復用，并且對于提前碼，即時碼，延遲碼的計算可以一起進行，這樣，硬件資源得到了充分的利用，大大的降低了GPS接收機的生產(chǎn)成本。

此外，采用的搜索方法可每次搜索3個碼分格，因此本實用新型的搜索速率就比現(xiàn)有接收機的搜索速率快了幾乎三倍?，F(xiàn)有的電路是每個通道都有各自的電路，相比而言，本實用新型的電路十分精簡，且提高了工作效率，使搜索所需的時間大大降低?？蓱糜贕PS便攜式無線設備在最短的時間內(nèi)完成定位。延長了電池的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構框圖。

圖2為圖1中碼產(chǎn)生器的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2所示，一種GPS接收機的數(shù)字信號相關運算電路，包括一個碼產(chǎn)生器，一個數(shù)控振蕩器NCO，一個相關模塊和一個I/Q累加模塊。