[發明專利]一種導航信號擴頻碼的優選方法

有效

• 申請號: 201310487293.6
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103580717A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 唐祖平;魏蛟龍;夏軒;石建峰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;G01S19/30
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于衛星導航技術領域，更具體地，涉及一種導航信號擴頻碼的優選方法。

背景技術

在基于碼分多址的衛星導航系統中，用戶接收機通過導航信號中的擴頻碼來區分不同衛星的信號并進行導航定位，而民用信號領域互操作進程的加速，使得不同衛星導航系統之間的互操作信號采用功率譜特征相同的調制方式，因此不同系統之間互操作信號的隔離依賴于擴頻碼，所以研究改進的擴頻碼優選方法對于提升導航系統性能，改善系統兼容性，促進衛星導航系統的建設有重要作用。

GPS較新的信號分量L1C的主碼碼長為10230，碼型為Weil碼，通過自互相關性能的篩選而得到。而與GPSL1C采用Weil碼不同，Galileo的ElOS和E6C采用Random碼。Random碼是基于存儲的序列，它沒有固定的產生模式，是從2Mn種(M為碼序列個數，n為碼長)可能的排列中挑選出來的。

現有技術分析了碼平衡性，最大自相關旁瓣，最大互相關和最大頻譜幅度對系統性能的影響，提出根據指標的權重值和在這4個指標上擴頻碼的計算值來計算各個擴頻碼的加權計算值，選取加權計算值小的擴頻碼為最優。該方法只描述了待優選碼集合碼長等于目標碼集合碼長的情況，但實際應用中待優選碼集合碼長往往不能直接取目標碼長。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明的目的在于提供一種碼長可以自由選取、更符合實際應用情況且性能較好的擴頻碼的導航信號擴頻碼的優選方法。

本發明實施例提供的導航信號擴頻碼的優選方法包括下述步驟：

S1：判斷擴頻碼集合M的碼長L是否等于目標碼長L_T，若是，則進入步驟S3，若否，則進入步驟S2；

S2：對擴頻碼集合M中N個擴頻碼進行截短，并根據擴頻碼的平衡性和奇偶自相關最大旁瓣獲得N個最佳截短碼并構成待優化碼集合M1；其中N的大小由碼型和碼長決定；

S3：根據待優化碼集合M1中所有擴頻碼的最大奇偶自相關旁瓣、干擾參數和最大頻譜幅度以及設定的累積概率獲得待優化碼集合M2，M2中包括N′個擴頻碼；其中N′<N，N′的大小與步驟S33中累積概率a的取值直接掛鉤；

S4：計算待優化碼集合M2中N′個擴頻碼的兩兩奇偶互相關，并得到N′個擴頻碼的兩兩最大奇偶互相關；

S5：將兩兩最大奇偶互相關中最小值對應的一對擴頻碼作為種子碼，并得到初始碼集合code＝{code1，code2}；其中code為當前的碼集合，code1和code2分別為初始化的兩個碼；code1和code2是碼集合M3的初始化種子碼，由這兩個碼然后根據S6和S7兩個步驟就可以得到碼集合M3。

S6：在待優化碼集合M2剩余的N′-2個擴頻碼中每個碼都與code1和code2分別存在一個最大奇偶互相關{a_i，b_i}，1≤i≤N′-2，取{a_i，b_i}中較大的那個值作為比較參數c_i，則得到一個集合{c₁，c₂，...，c_N′-2}；

S7：取集合中最小值對應的碼序列作為code3，并將code3添加進初始碼集合得到code＝{code1，code2，code3}，并以此類推，直到code集合中元素個數等于設定的個數N″時，得到大小為N″的最終碼集合M3；其中N″<N，具體N″大小的設定與該系統發射的衛星數目有關。

作為更進一步優選地，步驟S3具體包括：

S31：依次計算待優化碼集合M1中所有擴頻碼的最大奇偶自相關旁瓣，干擾參數和最大頻譜幅度；

S32：將N個擴頻碼的最大奇偶自相關旁瓣，干擾參數和最大頻譜幅度分別構成旁瓣集合S¹＝[max?AC₁，max?AC₂，...，max?AC_N]，干擾集合S²＝[IP₁，IP₂，...，IP_N]和頻譜集合S³＝[Maxspec₁，Maxspec₂，...，Maxspec_N]；

S33：將集合中的元素從小到大排列，并根據設定的累積概率選取擴頻碼，得到待優化碼集合M2，碼集合大小為N′。