[發明專利]一種分段式信號捕獲方法及裝置

在審

• 申請號: 201410298794.4
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN105277954A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 雷登云;路衛軍;張彥彬;崔小欣;黃永燦;于敦山
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29;G01S19/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及全球衛星導航系統領域，更具體地，涉及二進制偏移載波導航信號捕獲的方法及其裝置。

背景技術

為了提高衛星導航定位系統的精度，新一代的導航系統引入了二進制偏移載波(Binary-Offset-Carrier，BOC)調制信號作為衛星導航調制信號。BOC信號具有較好的多徑抑制能力，能夠提高導航信號在復雜環境下的定位能力。

BOC信號在傳統的信號基礎上進行了一次方波副載波調制，使得生成的新信號的自相關函數存在多個峰值，這增加了信號捕獲過程中的難度。于此同時，新一代衛星導航信號往往采用長的偽隨機序列，加大了捕獲過程的搜索空間。因此需要獲取一種能夠快速BOC信號的方法。

目前提出的BOC捕獲方法往往集中于多峰信號的消除，如多鑒相器方法、自相關函數修正方法以及超超前超滯后的方案都采用了復雜的體系結構，不便于在實際過程中使用。因此，需要新的捕獲方法和結構。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種分段式信號捕獲的方法和裝置，能夠減少衛星信號捕獲過程中的計算冗余，從而提高資源利用效率，從而快速捕獲衛星信號。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種分段式信號捕獲的方法，所述方法：

獲取衛星信號；

將衛星信號與本地載波進行混頻，獲得混頻信號，實現載波剝離；

將混頻后信號在搜索步長內累加；

將累加結果與副載波信號進行相關，在多種可能性內進行累加；

累加后的信號與本地產生的碼信號進行相關，得到相關結果；

相干結果送入捕獲判決器，進行捕獲判決。

優選的，將混頻后信號在搜索步長內累加。包括：將獲得的混頻信號進行分段，每段長度取決于衛星捕獲搜索過程中的步進長度，將分段信號進行累加操作。

優選的，將累加結果與副載波信號進行相關，在多種可能性內進行累加。包括：獲得的累加信號與副載波信號進行相關，進行累加。由于一個碼片內有多個副載波跳變，假設所有可能的跳變下可以計算出多個累加結果。

優選的，累加后的信號與本地產生的碼信號進行相關。包括：將上述多個累加結果與本地產生的偽隨機碼信號進行分別相關，得到相關結果。

優選的，本專利提出的方法將相關過程分為三個階段，載波相關累加過程、副載波相關累加過程，和碼相關過程三個階段。通過復用中間結果，可以減少衛星信號捕獲過程中的計算冗余，從而提高資源利用效率，從而快速捕獲衛星信號。

本發明還提供了一種分段式信號的捕獲裝置，所述裝置包括：信號輸入/譯碼模塊，載波混頻模塊，混頻累加模塊，副載波相關累加模塊，偽隨機碼相關模塊，捕獲判決模塊。其中，

所述信號輸入/譯碼模塊，用于接收獲取的衛星信號，并進行譯碼，得到需要處理的信號；

所述載波混頻模塊，用于進行衛星信號的混頻處理，去除衛星信號的載波和多普勒信號；

所述混頻累加模塊，用于將混頻后信號在搜索步長內累加；

所述副載波相關累加模塊，用于將累加結果與副載波信號進行相關，在多種可能性內進行累加；

所述偽隨機碼相關模塊，用于將累加后的信號與本地產生的碼信號進行相關，得到相關結果；

所述捕獲判決模塊，用于依據相關累加模塊的相關值進行判斷是否捕獲到衛星信號。

優選的，碼片內累加模塊功能包括：獲得的混頻信號進行分段，每段長度取決于衛星捕獲搜索過程中的步進長度。獲得的混頻信號進行分段后，將每段長度內的采樣點進行累加求和，得到第一階段的累加數據。

優選的，副載波相關累加模塊功能包括：所述將累加結果與副載波信號進行相關，在多種可能性內進行累加。包括：獲得的累加信號與副載波信號進行相關，進行累加。由于一個碼片內有多個副載波跳變，假設所有可能的跳變下可以計算出多個累加結果。

優選的，偽隨機碼相關模塊功能包括：將上述多個累加結果與本地產生的偽隨機碼信號進行分別相關，得到相關結果。

通過以上的模塊劃分，捕獲裝置將捕獲過程分為三個階段，載波相關累加過程、副載波相關累加過程，和碼相關過程三個階段。通過這些操作實現資源共享。

附圖說明

為了更加清楚的說明本發明實施例中的技術方法，下面將對實施例描述中所需的附圖做一下簡單介紹：

圖1為本發明信號捕獲方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例的信號捕獲流程結構示意圖；

圖3為本發明實施例的裝置結構示意圖；