[發(fā)明專(zhuān)利]一種可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811358195.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109407121B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張前南;陶磊巖;楊春景;尚佳棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京遙感設(shè)備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/29
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/29;G01S19/30
• 代理公司: 中國(guó)航天科工集團(tuán)公司專(zhuān)利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述裝置包括：正交去頻偏模塊(1)、相關(guān)模塊(2)、FFT判決模塊(3)、步進(jìn)調(diào)整模塊(4)、碼生成模塊(5)、早中晚相關(guān)器(6)、峰值跳躍模塊(7)、碼環(huán)鑒相器(8)、載波環(huán)鑒相器(9)、碼環(huán)濾波器(10)、載波環(huán)濾波器(11)；

正交去頻偏模塊(1)根據(jù)捕獲及跟蹤得到的頻率字消除導(dǎo)航信號(hào)的載波殘留頻偏；

相關(guān)模塊(2)根據(jù)捕獲時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行導(dǎo)航信號(hào)的相關(guān)解擴(kuò)；

FFT判決模塊(3)根據(jù)相關(guān)模塊(2)的相關(guān)解擴(kuò)結(jié)果進(jìn)行FFT運(yùn)算并判決是否捕獲成功；

步進(jìn)調(diào)整模塊(4)根據(jù)導(dǎo)航信號(hào)類(lèi)型及捕獲跟蹤給出的判決信息輸出碼片步進(jìn)控制字；

碼生成模塊(5)根據(jù)步進(jìn)調(diào)整模塊(4)給出的碼片步進(jìn)控制字控制擴(kuò)頻碼的步進(jìn)，產(chǎn)生相應(yīng)碼速率的偽隨機(jī)序列；

早中晚相關(guān)器(6)對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，輸出可供碼環(huán)鑒相器(8)和載波環(huán)鑒相器(9)使用的多路相關(guān)值；

峰值跳躍模塊(7)解決BOC(1,1)信號(hào)在捕獲過(guò)程中出現(xiàn)的副峰誤鎖問(wèn)題；

碼環(huán)鑒相器(8)根據(jù)早中晚相關(guān)器(6)的相關(guān)值輸出偽碼偏移量；

載波環(huán)鑒相器(9)根據(jù)早中晚相關(guān)器(6)的相關(guān)值輸出載波偏移量；

碼環(huán)濾波器(10)濾除偽碼偏移量中的高頻噪聲；

載波環(huán)濾波器(11)濾除載波偏移量中的高頻噪聲。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述正交去頻偏模塊(1)采用數(shù)字載波NCO和混頻的方式，首先載波NCO根據(jù)FFT判決模塊(3)和載波環(huán)濾波器(11)輸出的頻率字產(chǎn)生相應(yīng)頻率的正余弦信號(hào)；其次，將該正余弦信號(hào)與輸入的基帶數(shù)字信號(hào)送入數(shù)字混頻器，完成復(fù)數(shù)相乘，實(shí)現(xiàn)去頻偏功能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述相關(guān)模塊(2)將剝離載波后的導(dǎo)航信號(hào)送入11路并行相關(guān)器，同時(shí)將11路本地碼序列送入并行相關(guān)器，相關(guān)器根據(jù)給定時(shí)間進(jìn)行積分-清零操作，完成相干解擴(kuò)處理得到11路相干積分量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述FFT判決模塊(3)使用分段相關(guān)結(jié)合補(bǔ)零FFT技術(shù)，將相關(guān)模塊(2)輸出的11路相干積分量累計(jì)到256組，對(duì)每路的相干值補(bǔ)256個(gè)零后送入512點(diǎn)的快速傅里葉變換FFT，F(xiàn)FT運(yùn)算采用流水線(xiàn)工作模式，依次完成11組不同相位的11×512個(gè)相關(guān)值的FFT運(yùn)算和結(jié)果取模平方，并完成最大值搜索，以搜索出的最大值作為捕獲判決量，檢測(cè)判決量是否超過(guò)門(mén)限；若是沒(méi)有超過(guò)則調(diào)整本地碼相位重啟下一相位的搜索，反之結(jié)束捕獲過(guò)程，啟動(dòng)跟蹤。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述步進(jìn)調(diào)整模塊(4)綜合FFT判決模塊(3)的判決結(jié)果、峰值跳躍模塊(7)的跳躍使能和碼環(huán)濾波器(10)的跟蹤頻率字輸出碼片步進(jìn)調(diào)整控制字，送入碼生成模塊(5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，在捕獲階段，步進(jìn)調(diào)整模塊(4)根據(jù)待捕獲信號(hào)的調(diào)制體制類(lèi)型給出不同的碼片搜索步進(jìn)長(zhǎng)度，其中BOC(1,1)信號(hào)的搜索步進(jìn)為1/6碼片，BPSK(1)/BPSK(2)/BPSK(10)的搜索步進(jìn)均為1/2碼片；在捕獲成功轉(zhuǎn)入跟蹤后，又根據(jù)峰值跳躍模塊(7)給出的跳躍使能決定是否進(jìn)行前后1/2碼片跳躍；在穩(wěn)定跟蹤過(guò)程中，又綜合碼環(huán)濾波器(10)的實(shí)時(shí)跟蹤頻率字輸出最終的控制字。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可配置的導(dǎo)航信號(hào)兼容捕獲跟蹤裝置，其特征在于，所述碼生成模塊(5)在高頻時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下，根據(jù)碼片步進(jìn)控制字，按生成多項(xiàng)式或查找表方式產(chǎn)生與導(dǎo)航信號(hào)相同碼速率的本地?cái)U(kuò)頻碼序列或BOC碼序列，碼生成模塊(5)將偽碼等分成11路，并行輸出11路捕獲需要的偽碼，同時(shí)輸出即時(shí)路、超前1/2碼片、超前1/6碼片、滯后1/6碼片和滯后1/2碼片的5路偽碼序列供后續(xù)跟蹤使用。