[發明專利]一種GNSS衛星信號的捕獲方法、裝置及衛星導航接收機

在審

• 申請號: 201711182343.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108061909A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 陽金金;嚴衛健;劉俊秀;石嶺
• 申請（專利權）人: 深圳開陽電子股份有限公司
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;G01S19/37
• 代理公司: 深圳瑞天謹誠知識產權代理有限公司 44340
• 代理人: 溫青玲

本發明適用于衛星定位與導航領域，提供了一種GNSS衛星信號的捕獲方法、裝置及衛星導航接收機。所述方法包括：控制輸出存儲了進行2N點FFT的結果的第一存儲單元的讀信號和地址信息，通過控制地址信息實現將第一存儲單元中的數據循環左移讀出或者循環右移讀出，根據讀信號和地址信息讀取第一存儲單元的數據。即通過控制地址從而控制讀取數據的移動，進而實現搜索頻點的移動。因此本發明避免了大量FFT運算，提高了捕獲效率，縮短捕獲時間。

技術領域

本發明屬于衛星定位與導航領域，尤其涉及一種GNSS衛星信號的捕獲方法、裝置及衛星導航接收機。

背景技術

目前，全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)包含了美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo系統、中國的北斗導航系統(BDS)，GNSS旨在全天候地為用戶提供衛星導航定位服務。

以GPS系統為例，該系統的基本組成包括：空間段、地面控制段和用戶段，首先空間段的各顆衛星向地面控制段發射導航信號；然后，地面控制段通過接收、測量各個衛星信號，進而確定衛星的運行軌道，并將衛星的運行軌道信息上傳給衛星，讓其在所發射的信號上播發這些衛星的軌道信息，最后用戶段通過衛星導航接收機測量各顆可見衛星的信號，最后解算衛星導航接收機所處的位置、速度和時間等信息。

由于頻段資源有限，GNSS衛星信號利用具有高度自相關性的偽隨機碼(PRN)實現碼分復用(CMDA)，從而達到不同衛星在同一頻點發送導航信息的目的，另外通過PRN攜帶的時間信息可以計算出衛星與衛星導航接收機之間的幾何距離，這是實現衛星單點定位的必要條件，故此類偽隨機碼也被稱為測距碼(后文稱測距碼)。測距碼1毫秒重復一次，衛星信號的捕獲過程就是衛星導航接收機通過本地復制的測距碼與接收到的衛星信號進行相關處理，即遍歷各種碼相位直至找出相關峰值所在處的過程。

同時由于衛星和衛星導航接收機的相對運動，在衛星導航接收機接收到的載波頻率與衛星發射的頻率之間有偏差，即多普勒頻偏。如果頻偏過大，會給測距碼的相關計算帶來與頻率誤差呈正相關的損耗，進而導致無法獲得相關運算峰值，即無法確定正確的碼相位。

綜上所述，在衛星信號捕獲階段確定多普勒頻偏和碼相位是衛星定位導航的關鍵。然而，現有技術在衛星信號捕獲過程中FFT操作耗費大量硬件資源和時間資源，衛星捕獲的效率低，捕獲時間長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種GNSS衛星信號的捕獲方法、裝置、可讀存儲介質及衛星導航接收機，旨在解決現有技術在衛星信號捕獲過程中FFT操作耗費大量硬件資源和時間資源，衛星捕獲的效率低，捕獲時間長的問題。

第一方面，本發明提供了一種GNSS衛星信號的捕獲方法，所述方法包括：

S101、根據本地中頻對中頻離散數據進行混頻，所述中頻離散數據是以采樣頻率對下變頻后的導航信號進行采樣得到的，所述本地中頻是疊加上多普勒頻偏后的中頻頻率；

S102、將混頻后得到的數據進行降采樣；

S103、對經降采樣后的數據進行2N進行4096點FFT，結果存儲在第一存儲單元中，其中，N是大于或等于12的自然數；

S104、根據從第一存儲單元讀取的數據進行并行碼相位搜索；

S105、判斷是否捕獲成功，如果是，則結束對當前衛星的搜索，并通過峰值與碼相位的對應關系確定當前數據的碼相位，否則執行S106；

S106、判斷讀取地址是否左循環移位預設次數和/或右循環移位預設次數，如果是，則執行S107，否則執行S108；