一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，包括，一：获取离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号，得到同相I和正交Q两路信号；二：将本地L1C/A码序列和本地L1C序列拆分为奇单元信号和偶单元信号，将本地L1C序列拆分为奇单元信号cL1C_O和偶单元信号cL1C_E；三：对载波剥离后的复信号I+jQ取模，然后与单元信号cL1_O和cL1C_O相乘，经积分分别得到

【技术实现步骤摘要】
一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法及装置
本专利技术属于卫星导航定位
,尤其涉及一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法及装置。
技术介绍
目前，Ll频段是唯一具有两个不同GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)民用信号的频段，即GPS用户可以在同一频率接收传统L1C/A信号和新型L1C信号。L1C/A信号采用二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,BPSK)调制，L1C信号具有导频通道和数据通道的双通道结构，其中数据通道采用BOC(1,1)调制，导频通道采用TMBOC(6,1,4/33)调制。同频L1C/A和L1C信号所调制的导航电文信息是同步的，且L1C/A的码延迟和L1C信号数据码、导频码的码延迟是相同的。GPSL1C/A和L1C信号的联合捕获，不仅充分利用信号能量，以有限的接收机附加复杂度提高捕获灵敏度，而且可借助二进制偏移载波((binaryoffsetcarrier,BOC)调制信号窄相关峰的优点，提高捕获精度。但由于L1C/A信号的周期为1ms,L1C信号的周期为10ms，传统联合捕获得到的检测量存在9个次峰，易导致误捕的问题。传统的联合捕获方案包括:一、三通道的联合捕获，本地L1C数据码、导频码和L1C/A码分别与接收信号做相关，检测量取三个通道的平方和，充分利用了信号的能量，但次峰抑制效果不明显，且硬件资源消耗较多；二、单通道的联合捕获，使用C/A码、L1C导频与数据码的线性组合生成本地复合码，在单通道内实现捕获，节省了硬件资源，得到相关峰的跨度为1码片，但该方法仍没有完全消除次峰；三、L1C的导频分量与L1C/A码信号的双通道联合捕获，利用相干的方法，将本地导频码和C/A码分别与接收信号做相关，得到较尖锐的检测峰，但该方法浪费了L1C信号数据通道的能量，无法体现新型民用L1C信号双通道的结构优势，且仍然有9个次峰，次峰与主峰的峰峰比达到50.96％。
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GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法及装置。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，该方法包以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号，分别采用正交解调的方法将数字中频L1C/A+L1C信号与本地载波混频，得到同相I和正交Q两路信号；步骤二：将本地L1C/A码序列拆分为奇单元信号cL1_O和偶单元信号cL1_E，将本地L1C序列拆分为奇单元信号cL1C_O和偶单元信号cL1C_E；步骤三：对载波剥离后的复信号I+jQ取模，然后与单元信号cL1_O和cL1C_O相乘，经积分，分别得到和步骤四：对滞后个采样点数得到对滞后个采样点数取反得到步骤五：将积分结果和和相乘，得到有边峰的检测量记为SL1和SL1C；步骤六：按照重构规则Sc＝|(|SL1|)·(SL1C+|SL1C|)|2得到无模糊的检测量记为Sc；步骤七：将检测值Sc与判决器设定的检测门限值比较大小，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，重复步骤一到步骤七。优选地，将本地L1C/A码序列的每个码片等分成两部分，依次截取每个码片第一等份的信息，组成奇单元信号cL1_O，每个码片第二等份的信息组成偶单元信号cL1_E；将本地L1C码序列的每个码片等分成两部分，依次截取每个码片第一等份的信息，组成奇单元信号cL1C_O，每个码片第二等份的信息组成偶单元信号cL1C_E。优选地，该方法还包括步骤八：当发现存在定位所需卫星信号，通过GNSS接收机继续正常接收卫星信号，得到导航电文，实现定位；如果没有发现所需要的卫星信号，则更换卫星，重复步骤一至步骤七。优选地，所述的获取离散时间的数字中频BOC信号方法为：接收卫星L1C/A+L1C信号所述L1C/A+L1C信号经过下变频生成中频信号；所述中频信号经过模数转换成离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获装置，该装置包括：信号接收模块，用于获取离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号，分别采用正交解调的方法将数字中频L1C/A+L1C信号与本地载波混频，得到同相I和正交Q两路信号；信号拆分模块，用于将本地L1C/A码序列拆分为奇单元信号cL1_O和偶单元信号cL1_E，还用于将本地L1C序列拆分为奇单元信号cL1C_O和偶单元信号cL1C_E；积分模块，用于对分别对载波剥离后的复信号I+jQ取模后与单元信号cL1_O和cL1C_O相乘的结果进行积分，得到和变换模块，用于对滞后个采样点数得到对滞后个采样点数取反得到检测量获取模块I，用于将积分结果和和相乘，得到有边峰的检测量记为SL1和SL1C；检测量获取模块II，用于按照重构规则Sc＝|(|SL1|)·(SL1C+|SL1C|)|2得到无模糊的检测量记为Sc；比较模块，用于将检测值Sc与判决器设定的检测门限值比较大小，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。优选地，该捕获装置还包括定位模块，用于当发现存在定位所需卫星信号，通过GNSS接收机继续正常接收卫星信号，得到导航电文，实现定位。优选地，所述信号接收模块包括：接收单元，用于接收卫星L1C/A+L1C信号；下变频单元，将所述L1C/A+L1C信号进行中变频生成中频信号；模数转换单元，将所述中频信号转换成离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号；混频单元，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和正交Q两路信号。如上所述，本专利技术的一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法及装置，具有以下有益效果：(1)在捕获方式上，本专利技术采用并行码相位的捕获方式，对频率一维的搜索能一次性完成，而且大大减少了搜索次数。(2)在算法上，基于拆分再构的思想，将本地PRN和BOC信号拆分成奇偶单元两路信号，对一路信号与接收信号的单元相关函数进行滞后取反，再两相关函数相乘，进行取模后与取模前的函数相加，最后两路相关函数相乘取模的平方，得到最终检测量，几乎消除边锋对捕获的影响。(3)保留了其窄相关主峰优点，最终相关函数的主峰跨度减小到半个码片宽度。同时，完全消除多峰性，提高捕获灵敏度，能完全消除L1C/A码信号引起的9个次峰，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GPS信号捕获精度和减少搜索时间。(4)提出的基于相关移位的GPSL1C/A和L1C联合捕获算法有效解决了捕获模糊性问题。载噪比27dBHz的环境下，单通道、双通道和三通道联合捕获方法均存在9个次峰，峰峰比分别为27.06％、50.96％、40.78％，这是因为L1C/A码的周期是1ms，根据伪随机码的强自相关性，10ms的相干积分将带来9个次峰。双通道和三通道联捕方案均取各通道检测量的平方和，没有达到很好的抑制次峰的效果。相关移位法取两通道检测量乘积的平方，不仅充分叠加主峰的能量，并且完全地消除次峰，大大降低误捕的概率。附图说明为了进一步阐述本专利技术所描述的内容，下面结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，其特征在于，该方法包以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号，分别采用正交解调的方法将数字中频L1C/A+L1C信号与本地载波混频，得到同相I和正交Q两路信号；步骤二：将本地L1C/A码序列拆分为奇单元信号cL1_O和偶单元信号cL1_E，将本地L1C序列拆分为奇单元信号cL1C_O和偶单元信号cL1C_E；步骤三：对载波剥离后的复信号I+jQ取模，然后分别与单元信号cL1_O和cL1C_O相乘，经积分，分别得到

【技术特征摘要】
1.一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，其特征在于，该方法包以下步骤：步骤一：获取离散时间的数字中频L1C/A+L1C信号，分别采用正交解调的方法将数字中频L1C/A+L1C信号与本地载波混频，得到同相I和正交Q两路信号；步骤二：将本地L1C/A码序列拆分为奇单元信号cL1_O和偶单元信号cL1_E，将本地L1C序列拆分为奇单元信号cL1C_O和偶单元信号cL1C_E；步骤三：对载波剥离后的复信号I+jQ取模，然后分别与单元信号cL1_O和cL1C_O相乘，经积分，分别得到和步骤四：对滞后个采样点数得到对滞后个采样点数取反得到步骤五：将积分结果和和相乘，得到有边峰的检测量，分别记为SL1和SL1C；步骤六：按照重构规则Sc＝|(|SL1|)·(SL1C+|SL1C|)|2得到无模糊的检测量记为Sc；步骤七：将检测值Sc与判决器设定的检测门限值比较大小，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，重复步骤一到步骤七。2.根据权利要求1所述的一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，其特征在于，所述步骤二具体为：将本地L1C/A码序列的每个码片等分成两部分，依次截取每个码片第一等份的信息，组成奇单元信号cL1_O，每个码片第二等份的信息组成偶单元信号cL1_E；将本地L1C码序列的每个码片等分成两部分，依次截取每个码片第一等份的信息，组成奇单元信号cL1C_O，每个码片第二等份的信息组成偶单元信号cL1C_E。3.根据权利要求1所述的一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，其特征在于，该方法还包括步骤八：当发现存在定位所需卫星信号，通过GNSS接收机继续正常接收卫星信号，得到导航电文，实现定位；如果没有发现所需要的卫星信号，则更换卫星，重复步骤一至步骤七。4.根据权利要求1所述的一种GPS的L1C/A和L1C联合捕获方法，其特征在于，所述的获取离散时间的数字中频BOC信号方法为：接收卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙希延，郝放，纪元法，郝青儒，符强，王守华，付文涛，李有明，甘兴利，
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