[發(fā)明專利]北斗與GPS公用頻點(diǎn)實(shí)時(shí)信號(hào)接收處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510145440.0
• 申請(qǐng)日: 2015-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN104730543A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雷;鄧江平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01S19/33
• 分類號(hào): G01S19/33
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種北斗二代與GPS公用頻點(diǎn)的實(shí)時(shí)信號(hào)接收處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，所述的北斗二代與GPS公用頻點(diǎn)實(shí)時(shí)信號(hào)接收處理系統(tǒng)包括一個(gè)Max2741為主芯片的北斗二代和GPS公用頻點(diǎn)第一RF射頻前端模塊，一個(gè)GRM7520為主芯片的北斗二代和GPS公用頻點(diǎn)第二RF射頻前端模塊，一個(gè)GP2015為主芯片的北斗二代和GPS公用頻點(diǎn)第三RF射頻前端模塊，一個(gè)Spartan3系列FPGA芯片，一個(gè)作為USB控制器的CY7C68013A，其特征在于：系統(tǒng)計(jì)算機(jī)接受到的數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)的處理方法步驟如下：

步驟一：軟件初始化。讀取配置文件，根據(jù)配置文件初始化12通道對(duì)應(yīng)的PRN值，其中通道10～12固定為北斗二代通道，而通道1～9固定為GPS通道；讀取本地載波查找表文件和CA碼查找表文件；

步驟二：?jiǎn)?dòng)對(duì)應(yīng)三個(gè)RF射頻前端模塊三個(gè)線程，分別為數(shù)據(jù)讀取和基帶處理線程、定位處理線程、數(shù)據(jù)顯示線程；

數(shù)據(jù)讀取和基帶處理線程設(shè)置為最高優(yōu)先級(jí)，循環(huán)執(zhí)行讀取中頻數(shù)據(jù)塊和進(jìn)行基帶處理這一過程；基帶信號(hào)處理是對(duì)北斗二代與GPS公用頻點(diǎn)定位信號(hào)的快速捕獲，有快速捕獲、等待、串行捕獲、確認(rèn)、推入、跟蹤和空閑共七種狀態(tài)，12通道輪流進(jìn)入狀態(tài)機(jī)進(jìn)行處理；軟件啟動(dòng)時(shí)，所有啟用的通道初始狀態(tài)設(shè)置為快速捕獲狀態(tài)，而未啟用的通道初始狀態(tài)設(shè)置為空閑狀態(tài)。該線程在每一秒鐘時(shí)間到來(lái)后觸發(fā)一次定位處理事件；

定位處理線程設(shè)置為次高優(yōu)先級(jí)，循環(huán)執(zhí)行等待定位處理事件和進(jìn)行定位處理。每次定位解算事件到來(lái)時(shí)，進(jìn)行定位處理；定位處理根據(jù)各通道跟蹤結(jié)果完成北斗二代信號(hào)解碼、北斗二代信息提取、GPS信息提取、偽距計(jì)算、位置解算和位置修正，并觸發(fā)一次顯示事件；

數(shù)據(jù)顯示線程設(shè)置為最低優(yōu)先級(jí)，循環(huán)執(zhí)行等待顯示事件和顯示有用信息。每次顯示事件到來(lái)后更新一次顯示數(shù)據(jù)；

步驟三：判斷軟件是否退出，如果退出則停止所有線程，并釋放軟件占用的存儲(chǔ)空間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗二代與GPS公用頻點(diǎn)實(shí)時(shí)信號(hào)接收處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：在步驟二中所述的北斗二代與GPS公用頻點(diǎn)定位信號(hào)的快速捕獲方法步驟如下：

步驟一：按每2bit轉(zhuǎn)換為1字節(jié)的方法，將數(shù)據(jù)塊的每個(gè)字節(jié)分解為4個(gè)中頻數(shù)據(jù)；

步驟二：對(duì)中頻數(shù)據(jù)進(jìn)行再采樣，使每毫秒的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度由N變?yōu)長(zhǎng)，L為小于n的2的冪次方長(zhǎng)度，采樣率為N/L，由于采樣后的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2的冪次方，大大減少了FFT的處理時(shí)間；

步驟三：在頻率域使用圓卷積方法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并將4毫秒的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行非相干疊加，提高信噪比。其實(shí)現(xiàn)函數(shù)為：

|R[m]|=Σi=03|IFFT{(FFT(Si[n]·exp[j·2πfn])×FFT*(CA[n])}|---(1)]]>

式中R[m]表示相關(guān)輸出結(jié)果，S_i[n]表示輸入中頻信號(hào)，CA[n]表示本地產(chǎn)生的C/A碼，f表示本地產(chǎn)生的載波頻率；

步驟四：將R[m]中的最大值與R[m]的平均值進(jìn)行相除，即Max(R[m])/Avg(R[m])，如果比值大于判定閾值則認(rèn)為捕獲到衛(wèi)星信號(hào)，設(shè)m＝m₁時(shí)R[m]取得最大值，則CA碼的起始點(diǎn)為m₁×N/L；否則更新本地載波頻率，搜索下一個(gè)頻率點(diǎn)。