[發(fā)明專利]基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580580.1
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111708057A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 張柯;王沛;陳校非;王雪;盧曉春
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24;G01S19/29;G01S19/30;G01S19/37
• 代理公司: 西安眾和至成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 強宏超

1.一種基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲裝置，其特征在于：包括匹配濾波器模塊、補零復數(shù)FFT運算模塊、取模值運算模塊和捕獲檢測與控制模塊；

所述匹配濾波器模塊用于將射頻輸入的數(shù)字中頻信號進行處理，得到M點復數(shù)相關結果；

所述補零復數(shù)FFT運算模塊與匹配濾波器模塊相連，用于將匹配濾波器處理的M點復數(shù)相關結果做補零FFT運算；

取模值運算模塊與補零FFT運算模塊相連，將補零FFT運算得到的S個復數(shù)值分別取模值，即運算；

捕獲檢測與控制模塊與取模值運算模塊相連，得到S個模值中的最大值，并與門限值進行比較判斷得到搜索結果，輸出對衛(wèi)星信號的捕獲結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲裝置，其特征在于：所述的匹配濾波器模塊包括信號延遲寄存器、乘法器、本地載波NCO、本地碼NCO和匹配相關器。

3.一種基于權利要求2所述捕獲裝置的基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：C波段全向天線接收衛(wèi)星下行信號，射頻模塊對信號進行下變頻、濾波放大、AD轉換得到數(shù)字中頻信號；

步驟2：數(shù)字中頻信號進入匹配濾波器模塊進行匹配濾波，并將得到對應碼相位的相關累加結果送入補零復數(shù)FFT運算模塊，即進行PMF-FFT計算；

步驟3：對FFT計算的結果取模，選擇最大值并與設定好的門限值進行比較，確定跟蹤衛(wèi)星信號的載波與碼偏移。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲方法，其特征在于所述步驟2中的匹配濾波計算過程如下：

1)平衡調制，得到復數(shù)形式的信號；

2)信號延遲，復信號送入號延遲寄存器以采樣周期Ts為間隔進行延遲；

3)匹配相關，將延遲寄存器鎖存的復信號與本地產(chǎn)生的偽碼進行匹配相關得到KN個相關結果，其中，N為一個擴頻碼周期，K＝Tc/Ts為數(shù)據(jù)采用因子，Tc為碼元周期；

4)分段累加，將KN個點平均分為M段，每段有X個相關結果，分段累加后得到M個結果，M＝NK/X；

5)補零FFT，將M個相關的結果補(S-M)個0后送入補零FFT運算模塊，其中，S為2的整數(shù)次冪。

5.根據(jù)權利要求3所述的基于轉發(fā)式衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲方法，其特征在于：所述步驟3中的門限值為經(jīng)驗值。