[發明專利]高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法及裝置

無效

• 申請號: 201210162393.7
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102680988A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 莫建文;張順嵐;張彤;首照宇;袁華;歐陽寧;陳利霞
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;G01S19/29
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是包括如下步驟：

步驟一：對導航衛星發射的衛星模擬信號進行下變頻及采樣，并設定合適的多普勒頻移變量初值及最大值，即設定多普勒頻移搜索范圍，同時設定多普勒頻移搜索間隔、最大相關值與相關均值的比值的檢測閾值、雙穩隨機共振系統參數、衛星號變量初值及衛星號最大值；

步驟二：根據待搜索的導航衛星號及多普勒頻率偏移產生本地偽碼衛星信號；

步驟三：分別對采樣后的衛星信號和本地偽碼衛星信號進行雙塊零拓展；

步驟四：對經雙塊零拓展后的衛星信號和本地偽碼衛星信號利用快速傅里葉變換循環卷積進行相關運算；

步驟五：對相關結果進行處理，并保留相關結果的實部信號；

步驟六：對保存的相關結果的實部信號進行二次采樣隨機共振；

步驟七：對步驟六中輸出的信號做傅里葉變換并取模；

步驟八：對每一顆衛星，在頻率方向和碼延時方向上尋找步驟七中取模后的最大值；即對每一顆衛星，首先尋找初始頻率對應的步驟七中取模后的最大值并保存；然后重復步驟二找出下一多普勒頻率對應的步驟七中取模后的最大值并保存，直到保存該顆衛星的所有頻率對應的步驟七中取模后的最大值；最后再從上述所有頻率對應的取模后的最大值中找出一個最大值作為該顆衛星取模后的最大值；

之后，將該顆衛星取模后的最大值同步驟一中設定的檢測閾值進行比較，如果該最大值大于步驟一中設定的檢測閾值，則該最大值所對應的頻率和碼延時即為要捕獲的多普勒頻率和碼延時；如果該最大值未超過步驟一中設定的檢測閾值，則重復步驟二搜索下一顆衛星，直到搜索完所有的衛星，則退出捕獲，此時表示捕獲不成功。

2.根據權利要求1所述的高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是：

步驟六所述二次采樣隨機共振步驟包括二次采樣步驟和隨機共振步驟，即首先，對保存的相關結果的實部信號進行二次采樣，使采樣后的信號頻率符合小參數隨機共振的要求，然后，讓采樣后的信號進入雙穩隨機共振系統，并進行隨機共振。

3.根據權利要求1或2所述高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是：所述多普勒頻移搜索范圍為-10KHz～10KHz。

4.根據權利要求3所述高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是：所述多普勒頻移搜索間隔為5000Hz。

5.根據權利要求1或2所述高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是，所述檢測閾值介于3～7之間。

6.根據權利要求1或2所述高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是：雙穩隨機共振系統參數初值為a＝1，b＝1。

7.根據權利要求1或2所述高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲方法，其特征是：衛星號變量的初值為1，最大值為30。

8.高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲裝置，其特征是包括如下模塊：

變頻采樣模塊：對導航衛星發射的衛星模擬信號進行下變頻及采樣；

本地偽碼生成器：根據待搜索的導航衛星號及多普勒頻率偏移產生本地偽碼衛星信號；

雙塊零拓展模塊：分別對變頻采樣模塊采樣后的衛星信號和本地偽碼生成器產生的本地偽碼衛星信號進行雙塊零拓展；

快速傅里葉變換循環卷積相關模塊：對經雙塊零拓展模塊輸出的衛星信號和本地偽碼衛星信號利用快速傅里葉變換循環卷積進行相關運算；

取實部模塊：對相關結果進行處理，并保留相關結果的實部信號；

二次采樣隨機共振模塊：對取實部模塊保存的相關結果的實部信號進行二次采樣，使其通過雙穩隨機共振系統，并進行共振輸出；

傅里葉變換及取模模塊：對二次采樣隨機共振模塊輸出的信號做傅里葉變換并取模；

最大相關值與相關均值的比值閾值檢測模塊：對每顆衛星，在頻率方向和碼延時方向上尋找傅里葉變換及取模模塊輸出的最大值；如果該顆衛星取模后的最大值大于預先設定的檢測閾值，則該最大值所對應的頻率和碼延時即為要捕獲的多普勒頻率和碼延時；如果該最大值未超過預先設定的檢測閾值，則返回本地偽碼生成器搜索下一顆衛星，直到搜索完所有的衛星，則退出捕獲，此時，表示捕獲不成功。

9.根據權利要求8所述的高靈敏度導航衛星信號非線性捕獲裝置，其特征是：所述二次隨機共振模塊包括二次采樣單元和隨機共振單元，其中

二次采樣單元，對取實部模塊保存的相關結果的實部信號進行二次采樣，使采樣后信號頻率符合雙穩隨機共振小參數信號的要求；

隨機共振單元，對二次采樣后的信號進行共振輸出。