一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法技术

技术编号:14147225 阅读:102 留言:0更新日期:2016-12-11 04:36
本发明专利技术实施例公开了一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,涉及卫星导航技术领域,能够减少运算量和运算时间,缓减定位设备同时兼顾定位性能和成本的问题。本发明专利技术包括:将接收到的基带信号分成Nb个块,并生成长度为TI的测距码,将测距码分成Nb个块;将由基带信号分成的相邻的两个块组合,并将组合后的基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块;将由测距码分成的每个块补上相同长度的零,并将补零后的测距码的每个块,分为指定数量的长度相等的子块;对基带信号和测距码的子块分别执行傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(IFFT),得到时域内的相干积分矩阵Mc;得到Mc所有的点的能量,若所得能量的最大值大于捕获阈值,则捕获成功。本发明专利技术适用于弱信号的捕获。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航
,尤其涉及一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法
技术介绍
当前,各行业对全球卫星导航系统的应用和依赖程度越来越高,相对于在野外开阔地域的定位服务,在密集城市环境中的定位、手机/车辆导航和室内外无缝定位等对卫星导航接收机的弱信号工作能力提出了更加苛刻的要求。双块补零算法(DBZP,Double Block Zero Padding)是无辅助式弱信号捕获中得到广泛认可的一种捕获方法,能同时对多普勒频移和码相位进行并行搜索,是一种双频域搜索方法,非常适用于需要处理大量数据的弱信号捕获。但双块补零算法所需的运算量较大,需要占用定位设备较多的计算资源,为了保证运算时间和定位信号的刷新频率在可接收的范围内,需要定位设备配置足够的运算机能,比如更高性能的处理器、接收天线等,同时为了保证续航需要,还需提高定位设备的电池容量,这都造成了采用双块补零算法的定位设备存在成本较高的问题,难以同时兼顾定位性能和成本。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,能够减少运算量和运算时间,缓减定位设备同时兼顾定位性能和成本的问题。为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案:将接收到的基带信号分成Nb个块,并生成长度为TI的测距码,将所述测距码分成Nb个块,其中,所述基带信号的长度为TI,每个块包含Sb个采样点,所述测距码分成的每个块包含Sb个采样点;将由所述基带信号分成的相邻的两个块组合,并将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,其中,组合后的所述基带信号的块表示为D=[d(1) d(2) … d(N)],其中包含2Sb个采样点,N=Sb,由组合后的所述基带信号的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点;将由所述测距码分成的每个块补上相同长度的零,并将补零后的所述测距码的每个块,分为所述指定数量的长度相等的子块,其中,补零后的块表示为每个块中所补零的个数为N/2,补零后的每个块含2Sb个采样点,由补零后的所述测距码的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点和零;对所述基带信号和所述测距码的子块分别执行傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(IFFT),得到时域内的相干积分矩阵Mc;得到Mc所有的点的能量,若所得能量的最大值大于捕获阈值,则捕获成功。本专利技术实施例提供的针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,对现有的双块补零(DBZP,Double Block Zero Padding)方法进行了改进和优化。针对块内运算傅里叶变换后有一半的运算结果是没有意义,浪费运算量的情况,对参与块内计算的基带信号和本地测距码进行了重构,降低了参与傅里叶变换的点数,使得傅里叶变换后无意义的运算结果降低了一半,在信噪比和检测概率不受影响的情况下,相对于现有的双块补零方法,减少了运算量和运算时间,从而缓减了定位设备同时兼顾定位性能和成本的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法的流程图;图2为本专利技术实施例提供的块内运算的逻辑流程图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本专利技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。本专利技术实施例提供一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,如图1所示,包括:S1、将接收到的基带信号分成Nb个块,并生成长度为TI的测距码,将所述测距码分成Nb个块。其中,所述基带信号的长度为TI,每个块包含Sb个采样点,所述测距码分成的每个块包含Sb个采样点。S2、将由所述基带信号分成的相邻的两个块组合,并将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块。其中,组合后的所述基带信号的块表示为D=[d(1) d(2) … d(N)],其中包含2Sb个采样点,N=Sb,由组合后的所述基带信号的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点。在本实施例的优选方案中,所述指定数量大于等于2。例如:所述将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,其具体实现方式包括:将组合后的所述基带信号的每个块,分为两个长度均为3N/4个采样点的子块,其中,第一个子块表示为第二个子块表示为所述第一个子块包含所述组合后的所述基带信号的块的前面3/4个采样点,所述第二个子块包含所述组合后的所述基带信号的块的后3/4个采样点。S3、将由所述测距码分成的每个块补上相同长度的零,并将补零后的所述测距码的每个块,分为所述指定数量的长度相等的子块。其中,补零后的块表示为每个块中所补零的个数为N/2,补零后的每个块含2Sb个采样点,由补零后的所述测距码的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点和零。例如:所述将补零后的所述测距码的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,其具体实现方式包括:将补零后的所述测距码的每个块,分为长度为3N/4个采样点的子块,其中一个块表示为包含前N/4个测距码的采样点和N/2个零,另一个块表示为包含后N/4个测距码采样点和N/2个零。S4、对所述基带信号和所述测距码的子块分别执行傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(IFFT),得到时域内的相干积分矩阵Mc。其中,通过步骤S4得到时域内的相干积分矩阵Mc的过程也可称为“块内运算”,“块内运算”的具体实现过程包括:如图2所示的,分别得到所述基带信号和所述测距码的子块执行傅里叶变换后的结果。本实施例中,S4的具体实现方式包括:向分别得到所述基带信号和所述测距码的子块执行傅里叶变换后的结果;并将所述测距码的子块执行傅里叶变换后的结果取共轭,到两组各包括3N/4个测距码采样点的数据;再将两组各包括3N/4个测距本文档来自技高网
...
一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法

【技术保护点】
一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,其特征在于,包括:将接收到的基带信号分成Nb个块,并生成长度为TI的测距码,将所述测距码分成Nb个块,其中,所述基带信号的长度为TI,每个块包含Sb个采样点,所述测距码分成的每个块包含Sb个采样点;将由所述基带信号分成的相邻的两个块组合,并将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,其中,组合后的所述基带信号的块表示为D=[d(1) d(2) … d(N)],其中包含2Sb个采样点,N=Sb,由组合后的所述基带信号的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点;将由所述测距码分成的每个块补上相同长度的零,并将补零后的所述测距码的每个块,分为所述指定数量的长度相等的子块,其中,补零后的块表示为每个块中所补零的个数为N/2,补零后的每个块含2Sb个采样点,由补零后的所述测距码的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点和零;对所述基带信号和所述测距码的子块分别执行傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(I FFT),得到时域内的相干积分矩阵Mc;得到Mc所有的点的能量,若所得能量的最大值大于捕获阈值,则捕获成功。

【技术特征摘要】
1.一种针对卫星弱信号的接收机无辅助式捕获方法,其特征在于,包括:将接收到的基带信号分成Nb个块,并生成长度为TI的测距码,将所述测距码分成Nb个块,其中,所述基带信号的长度为TI,每个块包含Sb个采样点,所述测距码分成的每个块包含Sb个采样点;将由所述基带信号分成的相邻的两个块组合,并将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,其中,组合后的所述基带信号的块表示为D=[d(1) d(2) … d(N)],其中包含2Sb个采样点,N=Sb,由组合后的所述基带信号的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点;将由所述测距码分成的每个块补上相同长度的零,并将补零后的所述测距码的每个块,分为所述指定数量的长度相等的子块,其中,补零后的块表示为 每个块中所补零的个数为N/2,补零后的每个块含2Sb个采样点,由补零后的所述测距码的每个块所划分出的子块具有相同数量的采样点和零;对所述基带信号和所述测距码的子块分别执行傅里叶变换(FFT)和反傅里叶变换(I FFT),得到时域内的相干积分矩阵Mc;得到Mc所有的点的能量,若所得能量的最大值大于捕获阈值,则捕获成功。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述指定数量大于等于2。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将组合后的所述基带信号的每个块,分为指定数量的长度相等的子块,包括将组合后的所述基带信号的每个块,分为两个长度均为3N/4个采样点的子块,其中,第一个子块表示为第二个子块表示为 所述第一个子块包含所述组...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟骞曾庆化刘建业张晓雪王敬贤冯绍军
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1