[發明專利]一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法和裝置

有效

• 申請號: 201811523389.2
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109541650B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 謝淑香;周應強;谷宇舒
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30;H04B1/7073;H04B1/7075
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 馬驥;南霆

本發明公開了一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法和裝置，解決長碼同步時間長的問題。所述方法，包含以下步驟：獲取包含本地時間、本地位置、星歷參數的衛星外部輸入數據；通過本地時間、星歷參數得到衛星信號接收時刻的衛星位置坐標為接收位置；由接收位置得到發射位置；根據發射位置、本地位置計算得到衛星信號傳播時間根據所述衛星信號傳播時間、本地時間計算得到衛星星上時間；將衛星星上時間分別輸入給時鐘生成單元、長碼產生單元，得到長碼碼流提取時鐘、長碼初始相位；將所述長碼碼流提取時鐘輸入給所述長碼產生單元，得到本地長碼信號。所述裝置包含處理器、時鐘生成單元、長碼產生單元。本發明長碼同步時間短、設備簡單、易于實現。

技術領域

本發明涉及衛星導航領域，尤其涉及一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法和裝置。

背景技術

GPS、北斗衛星導航系統都是基于碼分多址的擴頻通信系統，它的信號經數據碼、偽隨機序列碼(以下也稱偽碼)和載波三級調制后向地面進行發射。GPS、北斗信號都包含兩種形式的偽碼：1ms短周期的普通測距碼和7天長周期的長碼。長碼碼速率為10.23Mcps，重復周期為7天，生成本地同步碼時若每1ms進行一次碼片移動，需要10.23e6x 7x0.001＝71610天才可以實現偽碼同步。現有長碼的偽碼同步技術中對衛星時間的來源包含采用內部數據計算得到和直接通過外部數據得到，采用內部數據計算得到的方法缺點是計算時間長，造成捕獲時間長的問題，無法滿足導航定位的快速時間需求；現有直接通過外部數據得到衛星時間的方法中，外部數據復雜、不易獲取。

發明內容

本發明提供一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法和裝置，解決現有方法和裝置長碼同步時間長的問題。

一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法，包含以下步驟：獲取包含本地時間、本地位置、星歷參數的衛星外部輸入數據；通過所述本地時間、星歷參數，按照衛星軌道計算方法，得到衛星信號接收時刻的衛星位置坐標為接收位置；由所述接收位置得到所述衛星信號發射時刻的衛星位置坐標為發射位置；根據所述發射位置、本地位置計算得到衛星信號傳播時間為所述發射位置與所述本地位置的差再除以光速；根據所述衛星信號傳播時間、本地時間計算得到衛星星上時間為所述本地時間與所述衛星信號傳播時間之差；將所述衛星星上時間分別輸入給時鐘生成單元、長碼產生單元，得到長碼碼流提取時鐘、長碼初始相位；將所述長碼碼流提取時鐘輸入給所述長碼產生單元，得到本地長碼信號。

優選地，所述發射位置與所述接收位置的數值相等。

優選地，所述星歷參數為GPS星歷參數或者北斗星歷參數。

一種長周期偽隨機序列本地同步碼生成裝置，用于所述的方法，包含：處理器、時鐘生成單元、長碼產生單元；所述處理器，用于接收所述衛星外部輸入數據，計算得到所述衛星星上時間；所述時鐘生成單元，用于接收所述衛星星上時間，生成所述長碼碼流提取時鐘；所述長碼產生單元，用于接收所述衛星星上時間、長碼碼流提取時鐘，，輸出所述本地長碼信號。

進一步地，所述處理器采用ARM或DSP實現。

進一步地，所述時鐘生成單元采用可編程邏輯器件實現。

優選地，所述長碼產生單元采用專用芯片實現。

本發明有益效果包括：本發明提供的長周期偽隨機序列本地同步碼生成方法，采用外部輸入數據的方式計算星上時間，進而生成本地同步碼，使偽碼同步時間大大縮短；對比其他采用外部數據的偽碼時間同步方式，本發明采用的外部數據采用了當前本地時間，本地位置，GPS星歷參數，這些數據可以由其他衛星觀測設備得到，實現方法簡單可行，可以用于衛星導航接收機對GPS、北斗衛星信號長碼的快速捕獲。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：