[發明專利]一種利用多通道分段相關和FFT進行信號捕獲的方法及系統

在審

• 申請號: 201811624041.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109752740A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 關大英;李月;張榮強;郭培瑩;李素瑩
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 胡秋立

本發明公開了一種利用多通道分段相關和FFT進行信號捕獲的方法及系統，通過對所述采樣數據和本地偽隨機碼依次相干累加、快速傅氏變換FFT運算和非相干累加，獲取非相干累加結果，并將獲取的非相干累加結果和預設的確認閾值進行比較，以獲取捕獲結果。本發明采用多通道分段相關和FFT的方法合理設計捕獲引擎，實現了多通道頻域并行搜索和相位并行搜索，能夠在野外復雜地質條件下，星定位信號微弱、衛星定位信號缺失情況出現時提高數據處理和信號捕獲能力，同時降低了技術復雜程度，具備良好的適用性，能夠幫助相關設備的研發實現低成本、高穩定和高可靠性，為野外環境下精的密定位和高精度測量應用提供了有力的技術支撐。

技術領域

本發明涉及衛星信號捕獲技術領域，并且更具體地，涉及一種利用多通道分段相關和FFT進行信號捕獲的方法及系統。

背景技術

隨著人類工程活動規模和范圍的逐漸擴大，在交通運輸、城鎮發展、礦山開采、水利工程建設等過程中所遇到的邊滑坡、地面沉降等災害問題越來越突出，不僅妨礙了工程建設，使得投資增多、工期延長，而且還帶來了巨大的破壞效應，摧毀建筑設施,造成人員傷亡和經濟損失。由此，建設工程中所遇到的邊滑坡、地面沉降災害問題及其對周圍環境的影響已受到人類極大的關注和重視。

對地質形變進行長期觀測是防治地質災害的重要措施之一，地質形變監測對定位精度要求高，需毫米級精度，目前國內滑坡監測還不到位，監測技術和設備落后，移動定位終端野外通訊和衛星定位信號微弱、缺失情況下的定位問題比較突出，難以有效地對地質災害隱患點進行實時監測和預警。

因此，面向地質災害監測中的地表形變監測和預警的迫切需要，需要一種快速捕獲方法，以提高信號捕獲能力。

發明內容

本發明提出一種利用多通道分段相關和FFT進行信號捕獲的方法及系統，以解決如何提高信號捕獲能力的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種利用多通道分段相關和FFT進行信號捕獲的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，對捕獲相關的寄存器的參數和C/A碼發生器的參數進行設置；

步驟2，根據收到的捕獲開始指令，對衛星系統下變頻后的信號采用間隔半碼片的方式進行存儲，以獲取采樣數據，并生成本地偽隨機碼；

步驟3，根據預設的分段相干累加時間閾值對所述采樣數據和本地偽隨機碼進行分段相干累加，以獲取相干解調的數據序列；

步驟4，對所述相干解調的數據序列進行補零處理，并對經過補零處理的相干解調的數據序列進行快速傅氏變換FFT運算，以獲取功率對頻率的響應函數曲線；

步驟5，求解所述功率對頻率的響應函數曲線，獲取功率最大值和對應的頻率，并根據預設的非相干累加次數閾值對相同頻率的功率值進行非相干累加，將獲取的平均功率的多倍線性相關值作為第一非相干累加值；

步驟6，判斷所述第一非相干累加值是否大于第一預設確認閾值，若是，則直接進入步驟7，反之，按照預設的第一位移閾值移動當前的采樣數據和本地偽隨機碼，并返回步驟3；

步驟7，按照預設的第二位移閾值同步移動當前的采樣數據和本地偽隨機碼，并獲取第二非相干累加值；

步驟8，將所述第二非相干累加值和第二預設確認閾值進行比較，以獲取捕獲結果；其中，若所述第二非相干累加值大于第二預設確認閾值，則確定捕獲結果為捕獲成功；反之，則確定捕獲結果為捕獲失敗。

優選地，其中所述寄存器的參數包括：頻點、跟蹤通道、捕獲模式、捕獲閾值、載波數字控制振蕩器(Numerically Controlled Oscillator,NCO)步進和碼數字控制振蕩器NCO步進；C/A碼發生器的參數包括：初相和抽頭信息。