[發明專利]應用于全球定位系統接收機的非均勻間距相關器組

有效

• 申請號: 201110166554.5
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102841358A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 巴曉輝;王云;周莉;陳杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;G01S19/29
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及全球定位系統技術領域，特別涉及一種應用于全球定位系統接收機的非均勻間距相關器組。

背景技術

GPS全球定位系統全稱為“授時與測距導航系統/全球定位系統”(Navigation?System?Timing?and?Ranging/Global?Positioning?System，NAVSTAR?GPS)，是美國國防部為軍事目的而建立的，旨在徹底解決海上、空中和陸地運載工具的導航和定位的一套衛星定位系統。GPS的空間衛星星座由24顆衛星組成，這些衛星分布在6個軌道面內，每個軌道面上有4顆衛星。每顆衛星每天約有5小時在地平線以上，同時位于地平線以上的衛星數目隨時間和地點而異，最少為4顆，最多可達11顆。每一顆GPS衛星所發送的GPS信號都是直接序列擴頻信號。商業上使用的信號與標準定位服務(SPS)有關，稱為粗碼(C/A碼)的直接序列二相擴頻信號，在1575.42MHz的載波下，具有每秒1.023兆碼片的速率。偽隨機噪聲(PN)序列長度是1023個碼片，對應于1毫秒的時間周期。每一顆衛星發射不同的PN碼(Gold碼)，使得信號能夠從幾顆衛星同時發送，并由一接收機同時接收，相互間幾乎無干擾。

GPS接收機在使用過程中經常遇到信號缺失的情況，特別是在GPS接收機運動和遮擋物較多的情況下。一個典型的場合是城市中行駛的車載GPS定位接收機。行駛的車輛經常遭遇各種橋梁、建筑物、隧道等遮擋物的遮擋，使接收機無法接收到足夠信噪比的GPS信號。這些信號缺失的時間長度往往從幾秒到數分鐘不等。如果信號缺失時間較長，則GPS接收機需要重捕。快速重捕和跟蹤精度都是GPS接收機的核心指標。若采用大規模捕獲引擎對信號進行重捕，一方面會增大接收機功耗，另一方面會增加軟件調度的復雜度。本發明所述的非均勻間距相關器組可兼顧快速重捕和跟蹤精度兩個GPS接收機的核心指標。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種應用于全球定位系統接收機的非均勻間距相關器組。

根據本發明的一個方面，提供一種應用于全球定位系統接收機的非均勻間距相關器組包括：

載波發生器、C/A碼發生器、由多個寬相關器構成并用于接收機失鎖時的重捕和初始跟蹤的寬相關器組、由多個窄相關器構成并用于接收機跟蹤的窄相關器組、由多個積分累加器構成的第一積分累加器組、由多個積分累加器構成的第二積分累加器組、鑒相器、環路濾波器、最大累加值與門限比較器和計時器；

所述載波發生器依次通過所述寬相關器組、所述第一積分累加器組、所述鑒相器、環路濾波器與所述C/A碼發生器連接；所述載波發生器依次通過所述窄相關器組與所述第二積分累加器組連接；所述最大累加值與門限比較器；所述最大累加值與門限比較器通過所述計時器與所述C/A碼發生器連接。

進一步地，所述寬相關器組間距為大于或者等于半碼片間距，窄相關器組間距小于半碼片。

進一步地，所述寬相關器組包括18個相關器；所述窄相關器組包括8個相關器。

進一步地，所述第一積分累加器組包括18個累加器；每個所述累加器與所述寬相關器組中的一個相關器連接，并對該相關器的積分進行累加。

進一步地，所述第二積分累加器組包括8個累加器；每個所述累加器與所述窄相關器組中的一個相關器連接，并對該相關器的積分進行累加。