[發明專利]全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統及其捕獲方法

無效

• 申請號: 201010300278.2
• 申請日: 2010-01-14
• 公開（公告）號: CN101788677A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 張鵬;陳晨;邱方;劉婷;楊峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S19/26
• 分類號: G01S19/26;G01S19/39
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統，包括：前端接收數據模塊和與之相連接并接收調制序列的FPGA數據處理模塊，其特征在于：

前端接收數據模塊包括：第一乘法器、帶通濾波器和模數采樣器，其中：第一乘法器接收前端信號并與本地載波解調后輸出中頻調制信號至帶通濾波器，帶通濾波器的輸出端與模數采樣器相連接以輸出放大信號，模數采樣器將放大信號數字化后得到調制序列；

FPGA數據處理模塊包括：存儲器、卷積器、碼片頻域庫、移位控制器和第二乘法器，其中：存儲器將前端接收數據模塊輸出的調制序列存儲后輸出至卷積器進行快速傅里葉變換得到中頻頻域信號，卷積器、碼片頻域庫和移位控制器分別與第二乘法器相連接以輸出中頻頻域信號、歷史頻域信號和移位信息，第二乘法器輸出掃頻結果。

2.一種根據權利要求1所述的全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統的捕獲方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，前端接收數據模塊接收到的GNSS信號后經過下變頻得到了中頻調制信號，對該中頻調制信號進行去除載波處理得到調制序列x(n)；

步驟二，對調制序列x(n)進行N點的快速傅里葉變換，其中N＝2N’，對于調制序列中超過N’的長度補零；

步驟三，根據加密的移位寄存器得到本地粗碼捕獲碼片y(n)，對y(n)進行N點的快速傅里葉變換得到本地粗碼捕獲碼片頻域序列Y(K)；

步驟四，將本地粗碼捕獲碼片頻域序列Y(K)循環右移一位或循環左移一位，得到Y1(K)和Y2(K)分別與調制頻域序列X(K)相乘得到頻譜移位序列Z1(K)和Z2(K)，每移動一位改變一個單位的多普勒效應影響，實現對全球衛星導航系統信號的捕獲。

3.根據權利要求2所述的全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統的捕獲方法，其特征是，所述的中頻調制信號包括：中頻頻率fI和多普勒頻偏fDop。

4.根據權利要求2所述的全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統的捕獲方法，其特征是，所述的去除載波處理是指：利用中頻fI得到本地載波信號并與中頻調制信號進行相乘消除中頻影響，得到調制序列x(n)，該調制序列的個數為N’。

5.根據權利要求2所述的全球衛星導航系統信號捕獲掃頻系統的捕獲方法，其特征是，所述的N點的N點的快速傅里葉變換是指：

X(k)=Σn=0N2-1x(n)WNnk+Σn=N2N-1x(n)WNnk;]]>

=Σn=0N2-1[x(n)+(-1)kx(n+N2)]WNnk,k=0,1,...,N-1]]>

其中：按照k的奇偶性將調制頻域序列X(k)分為兩部分：

X(2r)=Σn=0N2-1[x(n)+x(n+N2)]WN/2nr=Σn=0N2-1x1(n)WN/2nr;]]>

X(2r+1)=Σn=0N2-1[x(n)-x(n+N2)]WNnWN/2nr=Σn=0N2-1x2(n)WN/2nr]]>

其中：上述的快速傅里葉變換得到的調制頻域序列X(K)共有N個值，其序數為偶數的部分，X(0)、X(2)、…、X(N-2)相當于傳統方法的信號做N’點的快速傅里葉變換得到的結果。