[發明專利]一種基于復信號相位的快速抗比特反轉快速捕獲方法

有效

• 申請號: 201811221034.8
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109239744B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 吳超;孫閩紅;劉二小;滕旭陽;簡志華;鐘華;蘇明坤;喬磊;仇兆煬;宋慧娜;汪立新
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明主要公開了一種基于復信號相位的快速抗比特反轉快速捕獲方法，通過對接收信號進行下變頻處理，并對本地相關信號和接收信號進行分塊，將得到矩的陣進行碼相位搜索處理，得到待檢測變量，再通過相干積分檢測，得到碼相位搜索處理的相干積分值，對接收信號進行碼相位處理得到碼相位處理待檢測變量，得出的估算的比特數據反轉位置，再進行相干積分檢測，最后得到待求參數碼相位，最終獲得估計的捕獲參數碼相位和頻率，從而實現了GNSS信號的快速捕獲。本發明方法可以快速精確估計碼相位，從而實現比特符號反轉情況下捕獲參數估計。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種基于復信號相位的快速抗比特反轉快速捕獲方法。

背景技術

隨著科技水平的進步，無線通信技術和全球衛星定位系統(GPS)技術越來越多地應用于日常生活的方方面面開始。其中，全球導航衛星系統(Global NavigationSatellite System，縮寫為GNSS)，其定位是利用一組衛星的偽距、星歷、衛星發射時間等觀測量來的，同時還必須知道用戶鐘差。衛星導航接收機捕獲并跟蹤多個GNSS衛星的信號，然后解調其中調制的導航數據。衛星導航接收機利用測距碼計算GNSS衛星與用戶的相對距離，利用導航數據中的星歷數據解算衛星位置和時間模型，進而計算出用戶的位置。衛星導航定位技術目前已基本取代了地基無線電導航、傳統大地測量和天文測量導航定位技術，并推動了大地測量與導航定位領域的全新發展。因此，GNSS系統是國家安全和社會經濟發展的基礎設施。

在檢測接收GNSS信號(即衛星信號捕獲)過程中，待估計參量頻率和碼相位會受到數據反轉的影響(比如GPS L1 C/A碼接收信號，其中L1為載波信號，C/A碼為GPS衛星發出的一種偽隨機碼用于粗測距和捕獲GPS衛星)，導致檢測峰值降低，從而使得估計參數不準確影響檢測速度。

為了提升檢測效率，當代主要捕獲方法采用基于快速傅里葉變換方法估計捕獲參數。但是捕獲速度有待進一步提升，而且待檢測信號數據比特反轉的隨機性，需要制定更有效的捕獲策略。為了進一步提升捕獲速度，降低捕獲算法復雜度，需要進一步研究受到比特數據符號反轉情況下的捕獲參數快速捕獲問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決在數據比特反轉情況下提升捕獲方法速度的問題，提供一種快速且精準的估計GNSS信號的碼相位和頻率，從而實現基于復信號相位的快速抗比特反轉快速捕獲方法。

為了達到上述目的，本發明所采取的具體技術方案為：

一種基于復信號相位的快速抗比特反轉快速捕獲方法，包括以下步驟：

S1.對接收信號R(n)進行下變頻處理，并對本地相關信號和接收信號進行分塊，得到分塊后的矩陣和其中，i表示第i次積分時間，D表示有數據比特影響時本地偽隨機碼、ND表示沒有數據比特影響時本地偽隨機碼，M、N表示分塊矩陣參量；

S2.將S1得到矩陣進行碼相位搜索處理，得到待檢測變量和再通過相干積分檢測，得到碼相位搜索處理的相干積分值其中i₀為估算的比特數據反轉位置，f_d,k0為估計頻率，d_r為碼相位搜索處理估算碼相位參數值，i表示第i次積分時間，D表示有數據比特影響時本地偽隨機碼、ND表示沒有數據比特影響時本地偽隨機碼，f_d,k表示搜索頻率，d_c表示搜索的碼片偏移；

S3.對接收信號進行碼相位處理得到碼相位處理待檢測變量根據S1得出的估算的比特數據反轉位置i₀，對進行相干積分檢測，最后得到待求參數碼相位，最終獲得估計的捕獲參數碼相位和頻率，從而實現了GNSS信號的快速捕獲。

進一步的，接收信號R(n)為：