[發(fā)明專利]一種星載偏移雙頻導航信號生成器及生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710594931.2
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107300709B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴濤;王瑛;曲博;王國永;雷文英;邊朗
• 申請（專利權(quán)）人: 西安空間無線電技術(shù)研究所
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種星載偏移雙頻導航信號生成器，所述星載偏移雙頻導航信號為碼速率R_c＝10.23Mchip/s，子載波頻率為f_s＝15×10.23MHz的衛(wèi)星導航信號，其偏移中心頻率為f_offset＝F×15×10.23MHz，其中，F(xiàn)為整數(shù)，且|F|≤min(2K,4K-4)，min()表示取最小值，K為整數(shù)，K≥2，f_clk為信號處理時鐘頻率，其特征在于包括信號分量生成模塊、偏移相位查找表模塊、帶通濾波器、幅度補償濾波器、子載波相位計數(shù)器，其中：

信號分量生成模塊，在頻率為f_clk的時鐘控制下，生成星載偏移雙頻導航信號上邊帶I路數(shù)據(jù)碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數(shù)據(jù)碼LI、下邊帶Q路導頻碼LQ，輸出至偏移相位查找表模塊；

子載波相位計數(shù)器，在CLK時鐘域下進行子載波相位計數(shù)，輸出寬度為的子載波相位，發(fā)送至偏移相位查找表模塊；

偏移相位查找表模塊，根據(jù)上邊帶I路數(shù)據(jù)碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數(shù)據(jù)碼LI、下邊帶Q路導頻碼LQ和子載波相位，查找正弦偏移相位查找表、余弦偏移相位查找表，得到頻率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)，發(fā)送至帶通濾波器模塊；

帶通濾波器，濾除I、Q分量I(n)和Q(n)的帶外信號，并將濾波后的I、Q分量I_BP(n)、Q_BP(n)轉(zhuǎn)發(fā)至幅度補償濾波器；

幅度補償濾波器，對帶通濾波器輸出的信號進行幅度補償濾波，得到星載偏移雙頻導航信號的實部和虛部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載偏移雙頻導航信號生成器，其特征在于：所述幅度補償濾波器的幅頻響應(yīng)的目標函數(shù)為

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載偏移雙頻導航信號生成器，其特征在于：所述正弦相位查找表、余弦相位查找表中的元素分別為偏移相位查找表對應(yīng)元素的正弦、余弦值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載偏移雙頻導航信號生成器，其特征在于：所述偏移相位查找表為8K行16列，其中元素為θ_m,n,0≤m≤8K-1,1≤n≤16滿足下列關(guān)系：

其中，為向下取整運算；c為任意常數(shù)；

為基帶相位查找表中第p行第n列的元素，其中0≤p≤7,1≤n≤16。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載偏移雙頻導航信號生成器，其特征在于：所述帶通濾波器通過下列方法獲得：

(1)、設(shè)計一個線性相位的N階低通FIR濾波器，N為偶數(shù)，濾波器雙邊帶寬BW大于等于星載偏移雙頻導航信號的主瓣帶寬，N的選擇滿足Nf_offset/f_CLK＝NF/(8K)為整數(shù)；

(2)、根據(jù)步驟(1)得到的低通濾波器系數(shù)h_LP(n)，計算帶通濾波器系數(shù)其中：

h_BP,I(n)＝h_LP(n)cos(ω_offsetn)

h_BP,Q(n)＝h_LP(n)sin(ω_offsetn)

式中，ω_offset＝2πf_offset/f_CLK。

6.一種星載偏移雙頻導航信號生成方法，所述星載偏移雙頻導航信號為碼速率R_c＝10.23Mchip/s，子載波頻率為f_s＝15×10.23MHz的衛(wèi)星導航信號，其偏移中心頻率為f_offset＝F×15×10.23MHz，其中，F(xiàn)為整數(shù)，且|F|≤min(2K,4K-4)，min()表示取最小值，K為整數(shù)，K≥2，f_clk為信號處理時鐘頻率，其特征在于包括如下步驟：

(1)、在頻率為f_clk的時鐘控制下，生成星載偏移雙頻導航信號上邊帶I路數(shù)據(jù)碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數(shù)據(jù)碼LI、下邊帶Q路導頻碼LQ；

(2)、在頻率為f_clk的時鐘控制下，進行子載波相位計數(shù)，輸出寬度為的子載波相位；

(3)、根據(jù)步驟(1)所得的星載偏移雙頻導航信號上邊帶I路數(shù)據(jù)碼UI、上邊帶Q路導頻碼UQ、下邊帶I路數(shù)據(jù)碼LI、下邊帶Q路導頻LQ和步驟(2)得到的子載波相位，查找正弦相位查找表、余弦相位查找表，得到頻率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)，發(fā)送至帶通濾波器模塊；所述正弦相位查找表、余弦相位查找表中的元素分別為偏移相位查找表對應(yīng)元素的正弦、余弦值，所述偏移相位查找表為8K行16列，其中元素為θ_m,n,0≤m≤8K-1,1≤n≤16滿足下列關(guān)系：

其中，為向下取整運算，c為任意常數(shù)；

為基帶相位查找表中第p行第n列的元素，其中0≤p≤7,1≤n≤16；

(4)、對頻率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)進行帶通濾波，濾除I、Q分量主瓣之外信號；

(5)、對帶通濾波后的信號進行幅度補償濾波，得到星載偏移雙頻導航信號的實部和虛部所述幅度補償濾波器的幅頻響應(yīng)的目標函數(shù)為