适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置，该方法为，获取数字中频信号，然后数字中频信号与本地载波混频得到扩频信号，再对扩频信号进行低通滤波器、抽取采样等进入分段匹配滤波器中，其中本地码与扩频信号都分成若干段，对应段数两两相乘相加，得到若干个点，最后将缓存下来的合适点数的累加值进行FFT，将计算结果取模方得到最大值与门限进行比较，如果大于门限值则说明信号捕获成功，进入下一步跟踪，如果小于门限说明信号捕获不成功，反馈重新抽取采样、移动码相位再进行一次分段串行匹配滤波加FFT运算，直至捕获成功为止。本发明专利技术解决了现有技术中二进制偏移载波调制技术的自相关函数拥有多个副峰进而引起信号捕获存在模糊性的问题。

【技术实现步骤摘要】
适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置
本专利技术属于卫星导航定位
，具体涉及一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置。
技术介绍
目前，全球各大卫星导航系统为了充分利用频带资源，增强抗干扰能力，提出了一种新的调制方式---二进制偏移载波(BOC)调制。与BPSK调制相较，BOC调制的优点主要为两个方面：一是BOC调制先用方波子载波预调制伪随机码，使得信号频谱对称分裂于频带边缘，且分离的距离随调制阶数的变化而变化，充分利用有限的频谱资源，减少信号之间的干扰；二是其自相关函数存在更窄的相关主峰，利于提高捕获精度。BOC调制信号的主要缺点是，其自相关函数在主峰两侧±1个码片跨度内存在多峰性，在捕获过程中容易误捕到旁峰，造成捕获模糊度。消除误捕问题的方法主要分为频域处理和时域处理两类：频域处理比较典型的是BPSKLIKE法，将BOC信号看成多个BPSK信号的叠加，得到的检测峰为一个单峰，但是其相关主峰跨度被拉宽1码片，且边带滤波的处理造成信号能量的损失，增加接收机的复杂度；时域里最典型的是自相关边锋消除法(ASPeCT)，采用BOC(n,n)信号自相关函数的平方减去其与PRN序列互相关函数的平方，做边锋相消处理，有效抑制了相同码相位处的边峰，但是该算法对多峰性的消除并不完全。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置，以解决现有技术中二进制偏移载波(BOC)调制技术的自相关函数拥有多个副峰进而引起信号捕获存在模糊性的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，所述捕获方法包括以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)，其中l为移动码相位的次数，采用正交解调的方法将数字中频BOC信号与本地载波混频，得到同相I(l)和正交Q(l)两路信号；步骤二：本地PRN序列调制副载波得到本地BOC信号，将本地BOC信号拆分为奇、偶两个支路信号，分别记为CO(t)与CE(t)；步骤三：将载波剥离后的同相I(l)、正交Q(l)信号和奇、偶两个去路信号分别分成N段；步骤四：对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个去路信号CO(t)和CE(t)进行运算得到N点信号与步骤五：将信号与经傅里叶变换，分别得到与步骤六：按照重构规则得到与再将和相减，得到无模糊的检测量记为采用非相干的方法，对l次的检测量进行重组，得到最终的检测量Sc；步骤七：将检测量Sc与检测门限值进行比较，若检测值超过检测门限值，则认为信号被准确捕获；若检测值没有超过检测门限值，则认为信号没有被准确捕获，那么接收信号滑动l+1次，重复步骤一至步骤六。优选地，所述的获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)方法为：接收卫星BOC信号；所述BOC信号经过下变频生成中频信号，所述中频信号经数模转换成离散时间的数字中频BOC信号。优选地，所述的对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算方法为：对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算的各段对应相乘相加，再进行I+jQ复数运算。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获装置，该捕获装置包括：信号获取模块，适用于获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)，其中l为移动码相位的次数，同时采用正交解调的方法将数字中频BOC信号与本地载波混频，得到同相I(l)和正交Q(l)两路信号；奇偶信号获取模块，适用于通过本地PRN序列调制副载波得到本地BOC信号，本地BOC信号被拆分为奇、偶两个支路信号，分别记为CO(t)与CE(t)；分段模块，适用于将载波剥离后的同相I(l)、正交Q(l)信号和奇、偶两个支路信号分别分成N段；复运算模块，适用于对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算得到N点信号与傅里叶变换模块，适用于将信号与经傅里叶变换，分别得到与重构模块，适用于按照重构规则得到与再将和相减，得到无模糊的检测量记为采用非相干的方法，对l次的检测量进行重组，得到最终的检测量Sc；比较模块，将检测量Sc与检测门限值进行比较，若检测值超过检测门限值，则认为信号被准确捕获；若检测值没有超过检测门限值，则认为信号没有被准确捕获，那么接收信号滑动l+1次，重复步骤一至步骤六。优选地，所述信号获取模块包括：接收模块，适用于接收卫星BOC信号；下变频模块，将所述BOC信号进行变频生成中频信号；模数转换器，将所述中频信号转换成离散时间的数字中频BOC信号；信号剥离模块，适用于采用正交解调的方法将数字中频BOC信号与本地载波混频，得到同相I(l)和正交Q(l)两路信号。优选地，所述的对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算方法为：对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算的各段对应相乘相加，再进行I+jQ复数运算。如上所述，本专利技术的一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法及装置，具有以下有益效果：(1)本专利技术提出一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，在捕获方式上，并没有采用传统的并行码相位的捕获方式，而是采用分段匹配滤波加FFT的方式，不仅节省了运算量，而且可以在几个工作时钟里完成捕获，这是并行码相位捕获方式必须接收1ms信号所达不到的效果。在算法上，基于拆分再构的思想，将本地BOC信号拆分成奇偶单元两路信号，对两路信号与接收信号的单元相关函数进行重构，在保留其窄相关主峰优点的同时，完全消除多峰性，并提高捕获灵敏度。这样避免了多峰性在捕获过程中引起的误捕和漏捕问题，从而提高BOC信号捕获精度和减少搜索时间。(2)本专利技术提出的一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，能满足BOC(n,n)信号、美国GPS卫星导航系统L1C波段采用的时分复用TMBOC(6,1,4/33)信号和欧盟伽利略卫星导航系统采用的码分CBOC(6,1,1/11)调制的GalileoE1信号的无模糊度捕获，即适用于当前各大卫星导航系统中采用的主要BOC调制，保证了算法适用性广泛。附图说明图1为适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法的原理框图；图2(a)为本地BOC(1,1)信号产生；图2(b)为本地CBOC(6,1,1/11)信号产生；图2(c)为本地TMBOC(6,1,4/33)信号产生；图3为本地奇偶支路信号的产生；图4(a)为BOC(1,1)奇偶关联函数的重构；图4(b)为CBOC(6,1,1/11)奇偶关联函数的重构；图4(c)为TMBOC(6,1,4/33)奇偶关联函数的重构；图5为检测概率与载噪比的曲线图；图6为BOC(1,1)信号奇偶关联函数的重构法三维捕获结果；图7为三种捕获方法对BOC(1,1)捕获结果对比图；图8为三种方法峰均比对比图；图9(a)为本专利技术捕获方法对BOC(1,1)信号的二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，其特征在于，所述捕获方法包括以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)，其中l为移动码相位的次数，采用正交解调的方法将数字中频BOC信号与本地载波混频，得到同相I(l)和正交Q(l)两路信号；步骤二：本地PRN序列调制副载波得到本地BOC信号，将本地BOC信号拆分为奇、偶两个支路信号，分别记为CO(t)与CE(t)；步骤三：将载波剥离后的同相I(l)、正交Q(l)信号和奇、偶两个支路信号分别分成N段；步骤四：对同相I

【技术特征摘要】
1.一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，其特征在于，所述捕获方法包括以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)，其中l为移动码相位的次数，采用正交解调的方法将数字中频BOC信号与本地载波混频，得到同相I(l)和正交Q(l)两路信号；步骤二：本地PRN序列调制副载波得到本地BOC信号，将本地BOC信号拆分为奇、偶两个支路信号，分别记为CO(t)与CE(t)；步骤三：将载波剥离后的同相I(l)、正交Q(l)信号和奇、偶两个支路信号分别分成N段；步骤四：对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算得到N点信号与步骤五：将信号与经傅里叶变换，分别得到与步骤六：按照重构规则得到与再将和相减，得到无模糊的检测量记为采用非相干的方法，对l次的检测量进行重组，得到最终的检测量Sc；步骤七：将检测量Sc与检测门限值进行比较，若检测值超过检测门限值，则认为信号被准确捕获；若检测值没有超过检测门限值，则认为信号没有被准确捕获，那么接收信号滑动l+1次，重复步骤一至步骤六。2.根据权利要求1所述的一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，其特征在于，所述的获取离散时间的数字中频BOC信号S(l)(t)方法为：接收卫星BOC信号；所述BOC信号经过下变频生成中频信号，所述中频信号经数模转换成离散时间的数字中频BOC信号。3.根据权利要求1所述的一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获方法，其特征在于，所述的对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算方法为：对同相I(l)和正交Q(l)两路信号与本地BOC信号拆分得到的两个支路信号CO(t)和CE(t)进行运算的各段对应相乘相加，再进行I+jQ复数运算。4.一种适用BOC(n,n)信号的无模糊度捕获装置，其特征在于，该捕获装置包括：信号获取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙希延，郝放，纪元法，甄卫民，彭良福，蔚保国，甘兴利，欧阳缮，廖桂生，张守刚，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45