[發(fā)明專利]采用碼相位多路并行搜索衛(wèi)星信號的芯片設計方法

無效

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• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN101561489A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 王祥峰;華中;宋保軍;常亮;董飛;馬俊峰;韓都成
• 申請（專利權）人: 北京華龍通科技有限公司;天津通廣微電子有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S1/02
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司
• 代理人: 莫 琪

技術領域

本發(fā)明涉及于北斗衛(wèi)星信號接收和捕獲技術領域，特別涉一種采用碼相位多路并行搜索衛(wèi)星信號的芯片設計方法。

背景技術

一般的用于北斗衛(wèi)星信號捕獲的芯片的設計方法均采用單路搜索，即采用一路的AD采樣數(shù)據(jù)和PN碼尋找相關峰值進行衛(wèi)星信號的捕獲。這種方法對衛(wèi)星信號捕獲速度有一定的影響，但可以通過提高系統(tǒng)的時鐘工作頻率來提高捕獲速度；然而，系統(tǒng)的時鐘工作頻率亦有一定限制，太高的系統(tǒng)時鐘工作頻率，對于芯片設計的時序，功耗等都將帶來一定的不良影響，同時會降低芯片制造成品率，尤其在所有碼相位的搜索不能一次完成而需要多次存儲數(shù)據(jù)的情況下，單純提高頻率也不能大幅改善捕獲速度，所以不能依靠單純的提高芯片時鐘工作頻率來解決捕獲速度。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是，提供一種采用碼相位多路并行搜索衛(wèi)星信號的芯片設計方案，即在適當增加芯片資源的基礎上增加單位時間碼相位搜索范圍，減少數(shù)據(jù)存儲次數(shù)。

衛(wèi)星信號捕獲的一般做法是將本地碼與接收信號進行滑動相關，通過判決峰值得到正確的碼相位，然后將相位調整后的本地碼交給后面的跟蹤及其他模塊。其中滑動相關部分實現(xiàn)一般分為實時滑動相關和數(shù)據(jù)存儲后滑動相關兩種方法，在實現(xiàn)滑動相關捕獲北斗信號時，由于北斗信號碼速較快，因此更多采用數(shù)據(jù)存儲后再進行計算的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：一種采用碼相位多路并行搜索衛(wèi)星信號的芯片設計方法，芯片電路中包括電路結構相同的兩路滑動相關電路、滑動相關電路和門限判決電路；其特征是，芯片電路捕獲到北斗衛(wèi)星信號后，將一組Nbit?PN碼存入RAM之后，再存儲一組Nbit?PN碼，即前后兩組共2Nbit的PN碼，然后將一組長度為2N的數(shù)據(jù)(Data)分別和兩組Nbit?PN碼輸入到電路結構相同的兩路滑動相關電路、滑動相關電路進行并行搜索操作，每組PN碼完成N個碼相位的搜索，從而實現(xiàn)兩路并行碼相位搜索過程，其方法包括如下步驟：

步驟1：芯片電路捕獲到北斗衛(wèi)星信號，先將一組Nbit?PN碼存入RAM；再將另一組Nbit?PN碼存入RAM；

步驟2：將同一組數(shù)據(jù)(Data)信號1分別送入滑動相關電路4和滑動相關電路5；將兩組PN碼信號2、PN碼信號3分別送入滑動相關電路4和滑動相關電路5；

步驟3：由滑動相關電路4使數(shù)據(jù)(Data)信號1、PN碼信號2相乘后積分，得到的積分結果進入門限判決電路6；由滑動相關電路5使數(shù)據(jù)(Data)信號1、PN碼信號3相乘后積分，得到的積分結果進入門限判決電路6；

步驟4：由門限判決電路判斷捕獲結果，輸出對應的PN序列相位狀態(tài)，完成兩路并行碼相位搜索過程。

本發(fā)明方法的優(yōu)點是：可以在適當增加芯片資源的基礎上增加單位時間碼相位搜索范圍，減少數(shù)據(jù)存儲次數(shù)，從而提高北斗衛(wèi)星基帶處理芯片的捕獲速度，再加上合適的系統(tǒng)工作頻率，能使整個芯片的性能大幅度提高。

附圖說明

圖1、傳統(tǒng)單路搜索流程圖；

圖2、傳統(tǒng)單路滑動相關示意圖；

圖3、兩路并行搜索流程圖，并作為摘要附圖；

圖4、兩路并行滑動相關示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發(fā)明的實施過程：

衛(wèi)星信號捕獲的一般做法是將本地碼與接收信號進行滑動相關，通過判決峰值得到正確的碼相位，然后將相位調整后的本地碼交給后面的跟蹤及其他模塊。其中滑動相關部分實現(xiàn)一般分為實時滑動相關和數(shù)據(jù)存儲后滑動相關兩種方法，在實現(xiàn)滑動相關捕獲北斗信號時，由于北斗信號碼速較快，因此更多采用數(shù)據(jù)存儲后再進行計算的方法。

滑動相關法是捕獲最常用的方法，接收系統(tǒng)在搜索同步時，它的碼序列發(fā)生器可以通過延時或加速的方法與發(fā)射機的碼序列在相位上互相滑動，只有在檢測到相位一致時，才停下來，即捕獲成功，將本地PN碼交給后續(xù)模塊。

傳統(tǒng)單路搜索如圖1所示，PN碼只將一組數(shù)據(jù)(Data)和一組PN碼(PN_1)得到的積分結果進入門限判決，判斷捕獲結果。

接收信號數(shù)據(jù)(Data)與本地PN碼相乘后積分，求出它們的互相關值，然后與門限判決電路的某一門限值比較，判斷是否已捕獲到有用信號；它利用了PN碼序列的相關特性，既當兩個相同的碼序列相位一致時，其相關值輸出最大，而相位相差大于二分之一個碼片時相關值趨近于0，一旦確認捕獲完成，捕獲指示信號的同步脈沖控制搜索控制鐘，調整PN碼發(fā)生器產(chǎn)生的PN碼重復頻率和相位，使之與收到的信號保持同步。