导航信息广播方法、发射机、接收方法、接收机和系统技术方案

本发明专利技术提供一种导航信息广播方法、发射机、接收方法、接收机和系统，其中导航信息广播方法包括：发射机接收并解调导航卫星信号，获取解调结果；根据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；根据所述解调结果和周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个。本发明专利技术解决导航信号捕获过程中导航电文延迟导致的灵敏度低的问题。

Navigation information broadcasting methods, transmitters, receiving methods, receivers and systems

The receiver and the system of the invention provides a navigation information broadcasting method, transmitter, receiver, method, including navigation information broadcasting method: transmitter receiver and satellite navigation signal demodulation, the demodulation results obtained; according to the results of synchronous demodulation and its transmitter reference calibration transmitter's clock frequency; according to the demodulation results and periodic Send a broadcast signal, the broadcast signal is composed of at least two consecutive sub sub broadcast signals, each of the broadcast signal comprises the visible navigation satellite number and the original electric navigation text, starting position the first broadcast signal in the broadcast signal for the at least one sub ranging code, location the radio signal of the broadcast signal comprises the initial reference time, ranging code of the transmitter and the navigation satellite At least one of the calendar. The invention solves the problem of low sensitivity caused by navigation message delay during the acquisition of navigation signal.

【技术实现步骤摘要】
导航信息广播方法、发射机、接收方法、接收机和系统
本专利技术涉及无线导航
，特别是涉及导航信息广播方法、发射机、接收方法、接收机和系统。
技术介绍
在传统的无线导航定位系统中，传统的单纯天基卫星的接收机一般在室内难以实现定位。AGPS(AssistedGPS：辅助全球卫星定位系统)结合公共陆地移动通信网络(包括第二代、第三代移动通信系统及其后续演进)与传统卫星定位，利用移动通信网络的地面基站代送辅助卫星信息，借以缩减GPS芯片获取卫星信号的延迟时间，受遮盖的室内也能借地面基站信号进行弥补，减轻GPS芯片对卫星的依赖度。然而，移动通信网的通信本质使得只能采用“请求-应答”方式进行导航辅助，无法连续的向导航接收机提供实时原始导航电文，导航接收机只能依据历史导航电文猜测当前导航电文的值，无法全部正确猜测。此外，移动通信网络向导航接收机提供参考频率辅助，导航信号捕获中的相干累积时间受限于导航接收机的时钟稳定度。数字音频广播最重要的两个部分是调频(FM)频段音频广播的数字化和调幅(AM)频段音频广播的数字化。在FM频段，可用频谱资源为88～108MHz，由于FM位于较低的频段，因此，FM本身具有传播距离远、绕射和传输能力强的特点，如何利用FM的特点，实现室内导航定位中导航电文的持续、实时接收，提高室内导航定位的灵敏度和准确度，是无线导航
亟待解决的技术问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对室内导航中导航电文无法持续、实时接收的问题，提供一种能够持续、实时接收导航电文的高灵敏度的导航信息广播方法及发射机、导航信息接收方法及接收机。为达到本专利技术的目的，一种导航信息广播方法，所述方法包括如下步骤：发射机接收并解调导航卫星信号，获取解调结果，所述解调结果包括可见导航卫星编号、原始导航电文、测距码；根据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；根据所述解调结果周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个。在其中一个实施例中，所述广播信号中，除所述第一个子广播信号外，剩余的至少一个子广播信号的起始位置为所述测距码。在其中一个实施例中，所述广播信号中的至少一个子广播信号还包括所述发射机的覆盖半径。本专利技术还提供一种导航信息接收方法，所述方法包括：接收机接收并解调发射机周期性广播的广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个；根据所述发射机的位置、所述测距码、所述测距码的起始基准时间、所述接收机的辅助定位信息和本地晶振频率，确定接收机自身粗位置和当前基准时间；根据所述接收机自身粗位置、所述当前基准时间、所述导航卫星的星历、所述测距码、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差、载波多普勒和多普勒变化率；根据所述时钟频率误差、所述载波多普勒、所述多普勒变化率、所述测距码、所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文捕获导航信号。在其中一个实施例中，所述根据所述发射机的位置、所述测距码、所述测距码的起始基准时间、辅助定位信息和本地晶振频率，确定接收机自身粗位置和当前基准时间，具体包括：将所述发射机的位置确定为自身初始化粗位置；根据所述自身初始化粗位置和所述辅助定位信息，确定接收机自身粗位置，所述辅助定位信息包括移动通信网络定位信息和/或无线网络定位信息；根据所述接收机自身粗位置、所述发射机的位置、本地晶振频率、所述测距码和所述测距码的起始基准时间，确定当前基准时间。在其中一个实施例中，所述根据所述接收机自身粗位置、所述发射机的位置、本地晶振频率、所述测距码和所述测距码的起始基准时间，确定当前基准时间，具体包括：根据所述接收机自身粗位置和所述发射机的位置，确定所述广播信号的传播时延；根据所述测距码的起始基准时间和所述广播信号的传播时延，确定所述广播信号的参考基准时间；获取相邻测距码之间的本地晶振周期数，根据所述本地晶振周期数和本地晶振频率，确定偏移时间；根据所述参考基准时间和所述偏移时间，确定当前基准时间。在其中一个实施例中，所述根据所述接收机自身粗位置、所述当前基准时间、所述导航卫星的星历、所述测距码、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差，具体包括：获取相邻测距码之间的本地晶振周期数；根据至少两个所述本地晶振周期数，计算本地晶振周期平均数；根据所述本地晶振周期平均数、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差。在其中一个实施例中，所述根据所述时钟频率误差、所述载波多普勒、所述多普勒变化率、所述测距码、所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文捕获导航信号，具体包括：根据所述多普勒变化率修正本地载波频率；根据所述载波多普勒预设第一频点，根据所述第一频点、所述测距码和所述时钟频率误差，对导航信号进行累积并获取累积结果；判断所述累积结果中是否接收到所述导航电文，若已接收到所述导航电文，则将至少两个累积结果剔除导航电文后求和，获取求和结果；比较所述求和结果和预设的捕获门限值，若所述求和结果超过所述预设的捕获门限值，则确定捕获到导航信号。本专利技术提供一种发射机，所述发射机包括：接收解调模块，用于接收并解调导航卫星信号，获取解调结果，所述解调结果包括可见导航卫星编号、原始导航电文、测距码；同步校准模块，用于据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；发送模块，用于根据所述解调结果周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个。在其中一个实施例中，所述发送模块，还用于发送所述广播信号中，除所述第一个子广播信号外，剩余的至少一个子广播信号的起始位置为所述测距码。在其中一个实施例中，所述发送模块，还用于发送所述广播信号，且所述广播信号中的至少一个子广播信号还包括所述发射机的覆盖半径。本专利技术还提供一种接收机，所述接收机包括：接收解调模块，用于接收机接收并解调发射机周期性广播的广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个；粗位置及当前基准时间模块，用于根据所述发射机的位置、所述测距码、所述测距码的起始基准时间、所述接收机的辅助定位信息和本地晶振频率，确定接收机自身粗位置和当前基准时间；时钟频率误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航信息广播方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：发射机接收并解调导航卫星信号，获取解调结果，所述解调结果包括可见导航卫星编号、原始导航电文、测距码；根据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；根据所述解调结果周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个。

【技术特征摘要】
1.一种导航信息广播方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：发射机接收并解调导航卫星信号，获取解调结果，所述解调结果包括可见导航卫星编号、原始导航电文、测距码；根据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；根据所述解调结果周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个。2.根据权利要求1所述的导航信息广播方法，其特征在于，所述广播信号中，除所述第一个子广播信号外，剩余的至少一个子广播信号的起始位置为所述测距码。3.根据权利求1所述的导航信息广播方法，其特征在于，所述广播信号中的至少一个子广播信号还包括所述发射机的覆盖半径。4.一种导航信息接收方法，其特征在于，所述方法包括：接收机接收并解调发射机周期性广播的广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文，所述广播信号中的第一个子广播信号的起始位置为所述测距码，所述广播信号中的至少一个子广播信号包括所述测距码的起始基准时间、所述发射机的位置和所述导航卫星的星历中的至少一个；根据所述发射机的位置、所述测距码、所述测距码的起始基准时间、所述接收机的辅助定位信息和本地晶振频率，确定接收机自身粗位置和当前基准时间；根据所述接收机自身粗位置、所述当前基准时间、所述导航卫星的星历、所述测距码、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差、载波多普勒和多普勒变化率；根据所述时钟频率误差、所述载波多普勒、所述多普勒变化率、所述测距码、所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文捕获导航信号。5.根据权利要求4所述的导航信息接收方法，其特征在于，所述根据所述发射机的位置、所述测距码、所述测距码的起始基准时间、所述接收机的辅助定位信息和本地晶振频率，确定接收机自身粗位置和当前基准时间，具体包括：将所述发射机的位置确定为自身初始化粗位置；根据所述自身初始化粗位置和所述辅助定位信息，确定接收机自身粗位置，所述辅助定位信息包括移动通信网络定位信息和/或无线网络定位信息；根据所述接收机自身粗位置、所述发射机的位置、本地晶振频率、所述测距码和所述测距码的起始基准时间，确定当前基准时间。6.根据权利要求5所述的导航信息接收方法，其特征在于，所述根据所述接收机自身粗位置、所述发射机的位置、本地晶振频率、所述测距码和所述测距码的起始基准时间，确定当前基准时间，具体包括：根据所述接收机自身粗位置和所述发射机的位置，确定所述广播信号的传播时延；根据所述测距码的起始基准时间和所述广播信号的传播时延，确定所述广播信号的参考基准时间；获取相邻测距码之间的本地晶振周期数，根据所述本地晶振周期数和本地晶振频率，确定偏移时间；根据所述参考基准时间和所述偏移时间，确定当前基准时间。7.根据权利要求4所述的导航信息接收方法，其特征在于，所述根据所述接收机自身粗位置、所述当前基准时间、所述导航卫星的星历、所述测距码、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差，具体包括：获取相邻测距码之间的本地晶振周期数；根据至少两个所述本地晶振周期数，计算本地晶振周期平均数；根据所述本地晶振周期平均数、本地晶振频率、相邻测距码的基准时间间隔，计算时钟频率误差。8.根据权利要求4所述的导航信息接收方法，其特征在于，所述根据所述时钟频率误差、所述载波多普勒、所述多普勒变化率、所述测距码、所述可见导航卫星编号和所述原始导航电文捕获导航信号，具体包括：根据所述多普勒变化率修正本地载波频率；根据所述载波多普勒预设第一频点，根据所述第一频点、所述测距码和所述时钟频率误差，对导航信号进行累积并获取累积结果；判断所述累积结果中是否接收到所述导航电文，若已接收到所述导航电文，则将至少两个累积结果剔除导航电文后求和，获取求和结果；比较所述求和结果和预设的捕获门限值，若所述求和结果超过所述预设的捕获门限值，则确定捕获到导航信号。9.一种发射机，其特征在于，所述发射机包括：接收解调模块，用于接收并解调导航卫星信号，获取解调结果，所述解调结果包括可见导航卫星编号、原始导航电文、测距码；同步校准模块，用于据所述解调结果同步发射机自身基准时间及校准发射机自身时钟频率；发送模块，用于根据所述解调结果周期性发送广播信号，所述广播信号由至少两个连续的子广播信号组成，每个所述子广播信号均包括所述可见导航卫星编号和所述原始导航电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，郑成功，黄振，王有政，匡麟玲，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11