[發明專利]一種基于通用圖形處理器的衛星導航系統比特壓縮跟蹤方法

無效

• 申請號: 201010623914.5
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102176033A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 金天;劉楊;秦紅磊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華

1.一種基于通用圖形處理器的衛星導航系統比特壓縮跟蹤方法，其特征在于步驟如下：

(1)由接收機處理器負責生成或者讀取載波相位查找表、擴頻碼查找表，并將傳遞到通用圖形處理器中；

(2)接收機處理器讀取需要進行跟蹤的衛星導航系統中頻信號，并將中頻信號傳遞到通用圖形處理器的全局內存中；

(3)接收機處理器讀取需要進行跟蹤的各個通道的擴頻碼相位、載波相位、載波頻率信息和衛星編號信息，并將擴頻碼相位、載波相位、載波頻率信息和衛星編號信息傳遞到通用圖形處理器的全局內存中；

(4)根據跟蹤任務劃分區塊、采樣率和通用處理器處理字長劃分線程，并將線程劃分為數據交換線程、相關計算線程和環路計算線程三類；

(5)各個通道的數據交換線程至少負責獲取本通道的擴頻碼相位、載波相位、載波頻率信息和衛星編號，并存儲在本通道的存儲器中；

(6)各個通道的相關運算線程根據本通道的擴頻碼相位信息、載波相位信息和載波頻率信息，負責進行跟蹤相關運算；

(7)環路計算線程負責計算DLL、PLL/FLL和載噪比信息，并將上述結果保存在本通道的存儲器中；然后回到步驟(5)直到步驟(2)所讀取的中頻信號處理完畢；

(8)各個通道的數據交換線程至少負責將本通道的擴頻碼相位、載波相位、載波頻率信息、跟蹤處理結果存儲在圖形處理器的全局存儲器中；

(9)接收機處理器負責將各個通道的擴頻碼相位、載波相位、載波頻率信息和跟蹤處理結果從通用圖形處理器存儲器中取回后，繼續完成衛星導航其他捕獲、解碼和定位處理任務。

2.根據權利要求1所述的一種基于通用圖形處理器的衛星導航系統比特壓縮跟蹤方法，其特征在于：所述的步驟(4)中根據跟蹤任務劃分區塊、根據系統采樣率和通用處理器處理字長劃分線程，并將線程劃分為數據交換線程、相關計算線程和環路計算線程三類的步驟如下：

(a)劃分區塊數量為跟蹤通道數量的整數倍；

(b)劃分線程數量的基數為擴頻碼周期的采樣點數和通用處理器字長除法取整(N/L)，其中N為每擴頻碼周期采樣點個數，L為通用處理器字長，同時在碼相位跳變點位置多劃分一個線程、對于采樣率不是通用處理器處理字長整數倍的情況，再多劃分一個線程；當每擴頻碼周期采樣點為N個，通用處理器處理字長為L個；當N為L的整數倍時，劃分線程數量為N/L+1；當每擴頻碼周期采樣點為N個，通用處理器處理字長為L個；當N不為L的整數倍時，劃分線程數量為N/L+2；

(c)從劃分的線程中選擇一個或者多個線程作為數據交換線程，該線程的功能是實現接收機處理器和通用圖形處理器之間的數據交換功能，每個線程負責傳送本通道的一個或者幾個交換數據；

(d)所有線程均屬于相關計算線程，這些線程都將參與跟蹤過程中的相關運算；

(e)從劃分的線程中選擇一個線程作為環路計算線程，該線程的功能是負責導航接收機跟蹤環路及其參數的計算，包括但不限于PLL跟蹤環路、DLL跟蹤環路、FLL跟蹤環路和EKF跟蹤環路、跟蹤通道的信號載噪比。

3.根據權利要求1所述的一種基于通用圖形處理器的衛星導航系統比特壓縮跟蹤方法，其特征在于：所述的步驟(6)中跟蹤相關運算步驟包括：

(a)根據本通道的擴頻碼相位信息，確定本線程處理的采樣點，對于跳變點之前的線程t，處理的采樣點范圍為0-t*L，對于跳變點之后的線程t’，處理的采樣點范圍為t*L-N；

(b)根據處理的采樣點范圍，獲取本通道該采樣點的對應中頻信號數據，并進行數據位對齊；

(c)根據處理的采樣點范圍和本通道擴頻碼相位信息、載波相位信息和載波頻率信息，獲取載波數值、擴頻碼數值，并計算屏蔽掩碼；

(d)據屏蔽掩碼和上述的中頻信號、擴頻碼數值、載波相位數值進行比特壓縮的相關運算；

(e)對于兩部分計算線程分別進行矢量縮減求和運算，分別得到兩部分的I、Q支路累加結果。