[發明專利]一種實時多通道測距碼生成裝置及方法

在審

• 申請號: 201610903767.4
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107957584A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 劉學勇;原青;巴曉輝;王云;孫永剛;趙星;蔣芳;鐘晨;陳杰
• 申請（專利權）人: 深圳市德賽微電子技術有限公司
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛,譚映華

技術領域

本發明涉及衛星導航領域，尤其是一種實時多通道測距碼生成裝置及方法。

技術背景

GPS（Global Positioning System，全球定位系統）在制導、導航、精密測量、精密授時方面得到了廣泛應用。在GPS應用中，GPS L1C信號的測距碼是一個重點，因為測距碼唯一對應于衛星號，且導頻和數據通道的測距碼均基于測距碼構建，因為不同的測距序列索引w和擴展序列插入點位置p都不相同，所以可以確定其唯一性和星號歸屬。一般GPS信號的測距碼構造規則如下：首先，產生一個10223位的Legendre序列L(t)( t = 0 ~10222)。該序列與移位w位后的Legendre序列進行異或，得到碼長為10223的Weil碼，如公式1所示：

Wi(t，w) = L(t)+L((t+w)mod 10223)，t = 0 ~ 10222[公式1]

然后依據索引值p，在Weil碼中插入固定擴展序列(0 1 1 0 1 0 0 )，即可生成測距碼。

因為GPS接收機在解調衛星信號時，需要在本地產生相應的測距碼以對衛星信號進行解擴。在進行定位時，需要同時跟蹤多顆衛星，因而也就需要分別產生每顆衛星的測距碼。傳統的方法是每個跟蹤通道都有1個產生測距碼的硬件，而每一個產生測距碼的硬件都需要存儲一個10223位的Legendre序列，當跟蹤衛星數較多時，將消耗大量的硬件存儲資源，因而導致效率低，并且增加芯片面積。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種實時多通道測距碼生成裝置及方法，在僅使用一個測距碼產生器的情況下，解決跟蹤多顆衛星時出現的硬件資源占用大、效率低等問題。

本發明的技術方案如下：一種實時多通道測距碼生成裝置，包括衛星號PRN隊列接收器、碼產生器狀態機、碼產生器參數寄存器、選通器、測距碼產生器、分路器以及FIFO數據端，所述衛星號PRN隊列接收器與碼產生器狀態機雙向連接，且衛星號PRN隊列接收器接收、存儲衛星號PRN，并對衛星號PRN進行編號i，i=1,2,3,…i；

所述的碼產生器狀態機分別與選通器的輸入端、測距碼產生器輸出端以及分路器的輸入端相連接，且碼產生器狀態機接收衛星號PRN隊列接收器傳輸的PRN和編號i；

所述的碼產生器參數寄存器的輸出端與選通器的輸入端相連接，且碼產生器參數寄存器存儲產生目前所有GPS L1C衛星的測距碼所需要的參數；

所述的選通器與測距碼產生器的輸入端相連接，且選通器接收的碼產生器狀態機傳輸的PRN，并根據所給的PRN，去選擇接收碼產生器參數寄存器輸出的衛星號PRN的測距碼所需要的參數；

所述的測距碼產生器的輸出端分別與分路器和碼產生器狀態機的輸入端連接，且測距碼產生器接收選通器選擇的衛星號PRN的測距碼所需要的參數，并根據所給參數通過算法生成測距碼，然后，向碼產生器狀態機發送的ready信號；

所述的分路器的輸出端和FIFO數據端的輸入端相連接，且分路器接收測距碼產生器生成的測距碼和碼產生器狀態機傳輸的衛星號PRN的編號i；

所述的FIFO數據端的輸入端接收分路器傳輸的衛星號PRN的編號i和測距碼，并根據PRN的編號i選擇相應的FIFO數據端的輸出端輸出。

進一步的，本發明還包括晶振器和鎖相環器，晶振器的輸出端和鎖相環器的輸入端相連，且晶振器產生參考時鐘傳輸給鎖相環器；鎖相環器的輸出端分別和碼產生器參數寄存器、選通器、測距碼產生器、分路器以及FIFO數據端的輸出端相連，并把晶振器輸出的高頻時鐘信號輸出給以上各器件。

進一步的，所述FIFO數據端的輸出端的個數根據衛星號隊列的最大值而設置，FIFO數據端的輸出端個數編號為n,n=1,2,3,…n；且衛星號PRN隊列接收器對衛星號PRN進行的編號i和FIFO數據端的輸出端編號n互相對應。

進一步的，本發明還包括一種實時多通道測距碼生成裝置的方法所述方法包括以下步驟：

S1. 碼產生器狀態機獲取衛星號隊列，并根據跟蹤衛星號存入的先后順序從所述衛星號隊列中讀取一個衛星號PRN和該衛星號在隊列中的索引i；

S2. 碼產生器狀態機把衛星號PRN發送給選通器，以此控制所述選通器進行選通；

S3. 選通器把選擇好的衛星號PRN的測距碼所需要的參數，發送給測距碼產生器；