[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航信號(hào)捕獲方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511024523.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN105676236A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝云霞;崔鶴;劉坤;趙文亮;劉憲陽;孟晶;蔣勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/24
• 分類號(hào): G01S19/24;G01S19/30
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)航信號(hào)捕獲方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人類生活水平的不斷提高，衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)已 經(jīng)應(yīng)用于人類生活的各個(gè)方面。同時(shí)，各領(lǐng)域?qū)?dǎo)航服務(wù)性能的要求也越來 越高，伴隨而來的是相關(guān)技術(shù)的不斷革新。

為了獲得高性能的導(dǎo)航服務(wù)，現(xiàn)代GNSS系統(tǒng)采用了新的信號(hào)體制。新 的調(diào)制方式和早期的BPSK調(diào)制方式不同，它們主要采用BOC及其衍生型 BOC調(diào)制方式，這主要是因?yàn)橄鄬?duì)于BPSK調(diào)制方式而言，BOC信號(hào)具有 更好的譜分離特性、抗干擾特性和相關(guān)性；在新的信號(hào)體制中，信號(hào)一般是 多通道組合信號(hào)，由數(shù)據(jù)分量和導(dǎo)頻分量構(gòu)成，導(dǎo)航數(shù)據(jù)調(diào)制在數(shù)據(jù)分量 上，而導(dǎo)頻分量的碼也不再是短碼，而是由主碼和次碼構(gòu)成的分層碼。

新的信號(hào)體制及其調(diào)制方式的變革，使得傳統(tǒng)的信號(hào)捕獲算法不再適 用。首先，傳統(tǒng)的GNSS信號(hào)只有一個(gè)信號(hào)分量，而現(xiàn)代GNSS信號(hào)主要 是多通道組合信號(hào)，其功率按一定比例分配給數(shù)據(jù)通道和導(dǎo)頻通道。導(dǎo)航信 號(hào)的信噪比一般很低，如果對(duì)現(xiàn)代GNSS信號(hào)使用傳統(tǒng)的單通道捕獲算法， 將會(huì)損失一定的有效信號(hào)功率，捕獲性能不夠理想。采用數(shù)據(jù)/導(dǎo)頻分量組合 的策略進(jìn)行捕獲，可以有效地利用信號(hào)功率，因此具有較好的捕獲性能。其 次，BOC及其衍生型BOC調(diào)制信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)在一個(gè)碼片范圍內(nèi)存在多 個(gè)峰值，當(dāng)信號(hào)的信噪比較低時(shí)，旁峰很可能會(huì)高于主峰，因而導(dǎo)致捕獲結(jié) 果的碼相位模糊，造成誤檢。消除碼相位模糊的常用方法是BPSK-like技 術(shù)，它利用濾波器得到BOC信號(hào)功率譜后，將其當(dāng)作BPSK信號(hào)處理，搜 索到載波頻率和碼相位。

GalileoE1信號(hào)包含數(shù)據(jù)分量和導(dǎo)頻分量2個(gè)信號(hào)分量，它們均采用 CBOC(compositebinaryoffsetcarrier)調(diào)制方式。傳統(tǒng)的信號(hào)捕獲算法適用于 單通道導(dǎo)航信號(hào)，對(duì)于具有2個(gè)信號(hào)分量的E1信號(hào)，由于沒有充分利用信號(hào) 功率，捕獲性能不夠理想；另一方面，CBOC信號(hào)的相關(guān)函數(shù)具有多個(gè)峰值， 可能引起捕獲結(jié)果的多峰錯(cuò)鎖和相位模糊。無論哪種方式都有其不足之處，具 有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種導(dǎo)航信號(hào)捕獲的方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù) 中導(dǎo)航信號(hào)捕獲方法存在局限性的問題。

其具體的技術(shù)方案如下：

一種導(dǎo)航信號(hào)捕獲的方法，所述方法包括：

根據(jù)輸入中頻導(dǎo)航信號(hào)的頻率，向載波累加處理模塊輸入載波頻率控制字， 并進(jìn)行載波數(shù)控振蕩器NCO累加操作，得到本地中頻正弦載波、余弦載波，并 通過與導(dǎo)航信號(hào)混頻，得到I路混頻數(shù)據(jù)以及Q路混頻數(shù)據(jù)；

根據(jù)輸入的碼頻控制字、碼相位控制字、碼片滑動(dòng)控制字、碼間控制字， 進(jìn)行NCO累加操作，得到三支路的本地偽碼同步信號(hào)組以及正弦副載波組；

在所述本地偽碼同步信號(hào)組下進(jìn)行碼片、碼周計(jì)數(shù)，得到碼相位計(jì)數(shù)、碼 片計(jì)數(shù)和1.5碼周計(jì)數(shù)；

根據(jù)所述本地偽碼同步信號(hào)組以及所述正弦副載波組，對(duì)I路混頻數(shù)據(jù)以及 Q路混頻數(shù)據(jù)做相關(guān)累加運(yùn)算，得到第一個(gè)三組累加能量值；

根據(jù)所述本地偽碼同步信號(hào)組，對(duì)I路混頻數(shù)據(jù)以及Q路混頻數(shù)據(jù)做相關(guān) 累加運(yùn)算，得到第二個(gè)三組累加能量值；

將所述第一個(gè)三組累加能量值與第二個(gè)三組累加能量值相減，得到累加能 量組，并將所述累加能量組作為捕獲導(dǎo)航信息的判決量。

可選的，所述根據(jù)輸入的碼頻控制字、碼相位控制字、碼片滑動(dòng)控制字、 碼間控制字，進(jìn)行NCO累加操作，得到三支路的本地偽碼同步信號(hào)組以及正弦 副載波組，包括：

對(duì)P路碼NCO累加量進(jìn)行求取跳變沿操作，得到即時(shí)碼同步信號(hào)；

根據(jù)碼NCO累加量以及碼相關(guān)距，得到E路碼NCO累加量，對(duì)E路碼NCO 累加量進(jìn)行求取跳變沿操作，得到超前碼同步信號(hào)；

根據(jù)碼NCO累加量以及碼相關(guān)距，得到L路碼NCO累加量，對(duì)L路碼NCO 累加量進(jìn)行求取跳變沿操作，得到滯后碼同步信號(hào)。

可選的，對(duì)P路碼NCO累加量進(jìn)行求取跳變沿操作，得到即時(shí)碼同步信號(hào)， 包括：

判定p路的碼相位控制字是否為負(fù)值；

若是，并且加入碼相位控制字的時(shí)刻造成碼NCO溢出位跳變，則不生成p 路的即時(shí)碼同步信號(hào)；

若否，則生成p路的即時(shí)碼同步信號(hào)。