[發(fā)明專利]應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011546848.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112764066A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋揮師;劉曉燕;徐雄偉;趙海龍;孫濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大唐半導(dǎo)體設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/25
• 分類號(hào): G01S19/25;G01S19/30;G01S19/24
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 王康;栗若木

本文公開了一種應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分方法及裝置，包括：將待相干積分的數(shù)據(jù)比特組合成數(shù)據(jù)比特序列；對(duì)所述數(shù)據(jù)比特序列逐個(gè)進(jìn)行相干積分運(yùn)算：對(duì)所述數(shù)據(jù)比特序列中的當(dāng)前數(shù)據(jù)比特，做比特內(nèi)的相關(guān)運(yùn)算得到當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的相關(guān)值，按照當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的相位與前一個(gè)數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行加或減的運(yùn)算，得到當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果；如此，完成一個(gè)數(shù)據(jù)比特序列內(nèi)所有數(shù)據(jù)比特的相干積分運(yùn)算后，最后一個(gè)數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果即為所述數(shù)據(jù)比特序列的相干積分值；查找所述相干積分值中的最大值，以便應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的后續(xù)處理。本申請(qǐng)能夠減少超長(zhǎng)時(shí)間相干積分時(shí)的硬件資源需求，從而節(jié)省資源、減小芯片面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分方法及裝置。

背景技術(shù)

導(dǎo)航技術(shù)在人類歷史的發(fā)展進(jìn)程中一直起著很重要的作用，并且隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，該技術(shù)，尤其是衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)越來(lái)越與人們的生活息息相關(guān)。目前世界上的主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System)、BD2(北斗二代)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS，GLObal NAvigation Satellite System)和伽利略(Galileo)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。GPS與BD2均使用了CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)技術(shù)，其物理層幀結(jié)構(gòu)也有較多相似之處，因此在接收機(jī)設(shè)計(jì)上相似，都包括射頻前端處理、基帶數(shù)字信號(hào)處理和定位導(dǎo)航運(yùn)算。其中，基帶數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程一般包括捕獲、跟蹤、位同步和幀同步等。

衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的捕獲過(guò)程包括混頻、相關(guān)運(yùn)算、相干積分/非相干積分和判決，導(dǎo)航信號(hào)捕獲原理如圖1所示。

為了提高被檢數(shù)據(jù)或者說(shuō)被檢信號(hào)的信噪比，特別是為了捕獲和跟蹤室內(nèi)等環(huán)境中更為微弱的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，接收機(jī)通常會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行相干積分和非相干積分。但另一方面，雖然非相干積分中的積分運(yùn)算能增加信噪比，但是積分之前的平方運(yùn)算卻會(huì)引入平方損耗，從而影響對(duì)信噪比的提升力度。并且隨著非相干積分次數(shù)的增加，平方損耗所增加的信噪比會(huì)變得不足以抵消在非相干積分處理過(guò)程中所帶來(lái)的延時(shí)和計(jì)算量這些開銷。而增加相干積分時(shí)間對(duì)信噪比增益的提升卻比較明顯，因此在進(jìn)行相干積分時(shí)長(zhǎng)和相干積分次數(shù)的組合策略選擇時(shí)，往往盡可能地延長(zhǎng)相干積分時(shí)長(zhǎng)。但由于每個(gè)數(shù)據(jù)比特長(zhǎng)度的限制，以及相鄰數(shù)據(jù)比特之間相位跳變的存在，傳統(tǒng)的相干積分時(shí)間往往非常受限，因?yàn)槿绻e分時(shí)段跨越多個(gè)數(shù)據(jù)比特，而不同比特的數(shù)據(jù)電平(相位)又正負(fù)不同，那么不同部分的輸入數(shù)據(jù)會(huì)在相關(guān)和相干積分過(guò)程中時(shí)加時(shí)減，相互正負(fù)抵消，使相干積分的效果受到削弱。因此如何盡可能地延長(zhǎng)相干積分時(shí)間，對(duì)提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的捕獲靈敏度非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分方法及裝置，至少能夠減少超長(zhǎng)時(shí)間相干積分時(shí)的硬件資源需求。

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分方法，包括：

將待相干積分的數(shù)據(jù)比特組合成數(shù)據(jù)比特序列；

對(duì)所述數(shù)據(jù)比特序列逐個(gè)進(jìn)行相干積分運(yùn)算：對(duì)所述數(shù)據(jù)比特序列中的當(dāng)前數(shù)據(jù)比特，做比特內(nèi)的相關(guān)運(yùn)算得到當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的相關(guān)值，按照當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的相位與前一個(gè)數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行加或減的運(yùn)算，得到當(dāng)前數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果；如此，完成一個(gè)數(shù)據(jù)比特序列內(nèi)所有數(shù)據(jù)比特的相干積分運(yùn)算后，最后一個(gè)數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算結(jié)果即為所述數(shù)據(jù)比特序列的相干積分值；

查找所述相干積分值中的最大值，以便應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的后續(xù)處理。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于衛(wèi)星信號(hào)捕獲的相干積分裝置，包括：

組合單元，用于將待相干積分的數(shù)據(jù)比特組合成數(shù)據(jù)比特序列；