【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星定位、信号捕获跟踪
,涉及一种用于正弦二进制偏移载波(BOC)调制信号的捕获方法和装置。
技术介绍
随着全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)的不断发展,新一代导航卫星系统之间的竞争与兼容问题逐渐凸显。一方面各个导航系统都在不断完善和发展,独立运行;另一方面如何兼容互操作提上日程。为了实现各个导航系统之间的兼容,使各个导航系统能够共享导航频段频谱资源,同时提高现有导航系统的精度和性能,新的二进制偏移载波(BinaryOffsetCarrier)调制方式被新一代卫星导航系统采用。与传统的二进制移相键控(BinaryPhaseShiftKeying,BPSK)调制方式相比,BOC调制方式将信号能量更多的集中到带宽边缘,增加了信号的有效带宽,减少了与已有的BPSK导航信号的干扰。此外,BOC调制方式拥有更窄的自相关函数(AutoCorrelationFunction,ACF),其测距精度更高,抗多径能力更强。然而,由于子载波的调制,BOC的自相关函数存在多峰特性,使得信号在捕获、跟踪时出现模糊点,即模糊度问题,从而造成漏捕和误跟踪问题。正弦二进制偏移载波(SineBOC,SinBOC)调制方式,是在传统的基于BPSK调制方式的导航信号基础上调制了具有正弦相位的子载波生成的,通常记作BOCsin(m,n),其中,子载波频率为fsc=m*1.023MHz,码频率为fc=n*1.023MHz。目前,已经有一些方法可以解决BOC信号捕获时的模糊度问题。(1)类BPSK(BPS ...
【技术保护点】
一种用于正弦二进制偏移载波调制信号的捕获方法和装置,其特征在于,所述方法包括:设定要捕获的卫星号、多普勒范围及捕获频率精度,并确定伪码信号产生多项式的控制字;根据设定的载波频率,本地产生复载波信号,与输入中频信号进行混频完成去载波处理,得到去载波的BOC信号I+jQ;在本地时钟驱动下,伪随机码信号和子载波信号经由TDDM调制产生两路本地伪随机码信号Ce和Co(根据捕获精度要求可以产生更多路);所述剥离载波后的BOC信号分别与两路本地伪随机码信号Ce和Co相关;根据设定的相干积分时间TI,将所述的相关运算结果分别送入积分‑清除器中进行时间长度为TI的相干积分,得到Re和Ro;将积分‑清除器输出的多路相干积分值结合起来,得到最终的相干积分值;将所述的最终的相干积分值送入能量计算单元中,根据设定的预检测积分时间,计算此次捕获的信号能量值;将所述信号能量值送入捕获判决单元中,判决当前信号是否存在。如果存在,捕获成功;如果不存在,调整本地载波频率和码相位重新进行时分相关处理和捕获判决,直至捕获成功或所有可能载波频率和码相位组合搜索完毕。
【技术特征摘要】
1.一种用于正弦二进制偏移载波调制信号的捕获方法和装置,其特征在于,所述方法包括:设定要捕获的卫星号、多普勒范围及捕获频率精度,并确定伪码信号产生多项式的控制字;根据设定的载波频率,本地产生复载波信号,与输入中频信号进行混频完成去载波处理,得到去载波的BOC信号I+jQ;在本地时钟驱动下,伪随机码信号和子载波信号经由TDDM调制产生两路本地伪随机码信号Ce和Co(根据捕获精度要求可以产生更多路);所述剥离载波后的BOC信号分别与两路本地伪随机码信号Ce和Co相关;根据设定的相干积分时间TI,将所述的相关运算结果分别送入积分-清除器中进行时间长度为TI的相干积分,得到Re和Ro;将积分-清除器输出的多路相干积分值结合起来,得到最终的相干积分值;将所述的最终的相干积分值送入能量计算单元中,根据设定的预检测积分时间,计算此次捕获的信号能量值;将所述信号能量值送入捕获判决单元中,判决当前信号是否存在。如果存在,捕获成功;如果不存在,调整本地载波频率和码相位重新进行时分相关处理和捕获判决,直至捕获成功或所有可能载波频率和码相位组合搜索完毕。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,本地通过时分复用方法产生多路伪码信号。对于所述某路本地参考伪码信号,当处在其有效时间片时,其与本地伪随机码PRN一致;当处在其无效时间片时,则为0。具体的,以产生两路本地伪随机码信号为例,在子载波为1期间,第一路本地伪随机码Ce与PRN码一致,第二路本地伪随机码Co为0;在子载波为-1期间,第一路本地伪随机码Ce为0,第二路本地伪随机码Co与PRN码一致。3.根据权利要求1所述的方法和权利要求2所述本地伪码信号产生方法,其特征在于,各路相关结果按下述步骤完成:步骤1:输入信号与本地载波信号混频,得到两路混频结果I和Q;步骤2:所述步骤1混频结果与本地多路伪码信号进行时分相关,具体的,以两路本地伪随机码信号为例,第一路伪随机码信号Ce与混频结果I、Q相关得到I_Ce、Q_Ce,第二路伪随机码信号Co与混频结果I、Q相关得到I_Co、Q_Co。I×Ce=I_CeQ×Ce=Q_CeI×Co=I_CoQ×Co=Q_Co步骤3:设定相干积分时间TI,根据这个相干积分时间将步骤2得到的相关结果相干积分,得到Re=I_CeS+jQ_CeS和Ro=I_CoS+jQ_CoS。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多路相干积分值结合起来计算最终相干积分值过程。若本地存在2...
【专利技术属性】
技术研发人员:张彦彬,刘瑞远,于敦山,路卫军,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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