一种卫星导航长码直捕电路结构制造技术

本发明专利技术提供了一种卫星导航长码直捕电路结构，直捕控制单元给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号和结束运行信号；长码码流控制单元控制外部长码产生模块产生直捕所需要的长码码流并进入长码码流存储单元；数据控制单元控制外部下变频数字化后的卫星导航信号进入数据流存储单元；并行相关累加单元对长码码流和卫星导航信号进行相关累加，把累加值输出给检测判决单元与捕获门限值比较，超过门限值则认为捕获成功。本发明专利技术结构简单，易于实现，能较快的对长码直接捕获。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星导航长码直捕电路结构
本专利技术属于卫星导航领域，是卫星导航接收机中实现长码信号直捕的一种电路结构。
技术介绍
在采用直接序列扩频体制的卫星导航系统中，长码序列周期长，码速率高，相对于民用的短周期测距码，具有更高的保密性、抗干扰能力和测距精度，因此在特殊领域获得了广泛的应用。 长码的直接捕获一直是国内外学者研究的重点和难点，早期的捕获方法是先捕获短周期测距码，再根据该码和长码的相位对应关系来实现长码的捕获，然而，这种方法的长码捕获依赖于短周期测距码，大大削弱了系统的性能，当短周期测距码不可用时，就无法完成长码的捕获。因此，为了提高卫星导航系统的长码应用能力，在短周期测距码受到攻击或关闭的环境中，导航接收机要能使用长码正常工作，实现长码的快速直接捕获就成为必然趋势。 目前，已有许多的长码直捕的方法。Yang提出的XFAST方法，其思想是将本地伪码进行扩展和折叠来覆盖更大的时间不确定区间，Pang等人提出的重叠平均法，其思想是将本地伪码及其位移序列进行加权求和后，再对这一新序列进行大采样点数的平均来降低后续的计算量，近年来国内外很多学者采用基于FFT的伪码相位并行搜索来实现捕获，其中一种具体的方法是采用部分匹配滤波器组实现伪码时域并行搜索，将匹配滤波器组输出的部分相关值使用小点数的FFT进行功率谱分析，实现载波多普勒频率偏移的并行搜索，通过适当选择部分匹配滤波器的段数和FFT的点数，来实现所希望达到的多普勒频率搜索精度和搜索范围。以上的这些方法都存在捕获时间长、结构复杂、难于实现等问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种长码直捕电路结构，该电路结构简单，易于实现，能较快的对长码直接捕获。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本专利技术提供的长码直捕电路结构，包含直捕控制单元、长码码流控制单元、数据控制单元、长码码流存储单元、数据流存储单元、并行相关累加单元以及检测判决单元。 所述的直捕控制单元在设定的时间点给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号和结束运行信号；所述的长码码流控制单元控制外部长码产生模块产生直捕所需要的长码码流，并以设定的采样速率进入长码码流存储单元；所述的数据控制单元控制外部下变频数字化后的卫星导航信号以设定的采样速率进入数据流存储单元；所述的并行相关累加单元对长码码流存储单元存储的长码码流和数据流存储单元存储的卫星导航信号进行相关累加，并把累加值输出给检测判决单元；所述的检测判决单元将并行相关累加单元给出的累加值与捕获门限值比较，超过门限值则认为捕获成功。 所述的直捕控制单元内有一个计时器，当收到输入信号start的开始直捕信号时记录下计时器的时刻，记为t0，同时在t0时刻通过输出信号time将时间参数(tO+Tu)输出给外部长码码流产生模块，使外部长码产生模块在t0时刻，以(tO+Tu)时刻为码流的起始时刻点，产生直捕所需要的码流，码流通过信号pcode输入给长码码流控制单元所述的Tu为长码直捕时间不确定度；在tO时刻直捕控制单元通过输出信号ctll给长码码流控制单元开始运行信号，当计时器到达tl时刻，其中tl = tO+Tc，Tc为相干积分时间，直捕控制单元通过输出信号ctll给长码码流控制单元结束运行信号；在tO时刻直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻，其中t2 = tO+2XTu,直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元结束运行信号；当计时器到达tl时刻，直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元结束运行信号。 所述的长码码流控制单元在接收到信号ctll上的开始运行信号后以设定的采样速率f对外部输入信号pcode上的码流采样，并通过输出信号ssl串行存入长码码流存储单元；在接收到信号ctll上的结束运行信号后停止对外部输入的码流采样，停止存入码流存储单元。 所述的数据控制单元在接收到信号ctl2上的开始运行信号后以设定的采样速率f对外部输入信号addata上去除载波数字化后的卫星导航信号进行采样，并通过输出信号ss2串行存入数据流存储单元；在接收到信号ctl2上的结束运行信号后停止对外部去除载波数字化后的卫星导航信号进行采样，停止存入数据流存储单元；每当通过输出信号ss2串行存入一个新数据后，通过输出信号Cl给并行相关累加单元一个累加使能信号，使并行相关累加单元对长码码流存储单元内的码流和数据流存储单元内的数据在Ι/f的时间内完成一次相关累加计算。 所述的长码码流存储单元由一定长度的移位寄存器链组成，移位寄存器链的长度为TcXf ;长码码流控制单元通过信号SSl给长码码流存储单元每输入一个新数据，都把新数据存入寄存器链的第一个数据位，同时之前存入的数据统一向后移动一个数据位，最后一个数据将被溢出丢弃；长码码流控制单元通过输出信号spl将长度为TcXf的码值并行输出给并行相关累加单元。 所述的数据流存储单元由一定长度的移位寄存器链组成，移位寄存器链的长度为TcXf ;数据控制单元通过信号ss2给数据流存储单元每输入一个新数据，都把新数据存入寄存器链的第一个数据位，同时之前存入的数据统一向后移动一个数据位，最后一个数据将被溢出丢弃。 所述的并行相关累加单元在接收到信号ctl3上的开始运行信号后，每当收到输入信号Cl上的累加使能信号后，立即对长码码流存储单元输出信号spl上的并行输出的码值和数据流存储单元输出信号sp2上的并行输出的数据值进行相关累加计算；并行相关累加单元在Ι/f的时间内完成一次相关累加计算，同时把相关累加结果通过输出信号sum给检测判决单元；在接收到信号ctl3上的结束运行信号后，停止工作。 本专利技术的有益效果是:电路结构简单，各个单元之间的信号流控制较少，易实现。本专利技术的电路使用了成熟的部件，如计时器、采样器等，没有特殊的部件，无开发难度。本专利技术的电路完成一次直捕过程耗时仅需时间不确定度的2倍，耗时短，速度快。 【附图说明】 图1是本专利技术长码直捕结构框图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。 本专利技术提供的长码直捕电路结构，包含直捕控制单元、长码码流控制单元、数据控制单元、长码码流存储单元、数据流存储单元、并行相关累加单元以及检测判决单元。 直捕控制单元的主要作用是控制整个电路的运行状态。主要由内部的计时器在固定的时间点给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号，以及结束运行信号。长码码流控制单元的主要作用是在接收到直捕控制单元发出的开始运行信号后，控制外部长码产生模块产生直捕所需要的码流，同时控制外部产生码流以一定的采样速率进入长码码流存储单元；在接收到直捕控制单元发出的结束运行信号后，关闭进入存储单元的长码码流，同时停止工作。数据控制单元的主要作用是在接收到直捕控制单元发出的开始运行信号后，控制外部下变频数字化后的卫星导航信号以一定的采样速率进入数据流存储单元；在接收到直捕控制单元发出的结束运行信号后，关闭进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星导航长码直捕电路结构，包括直捕控制单元、长码码流控制单元、数据控制单元、长码码流存储单元、数据流存储单元、并行相关累加单元以及检测判决单元，其特征在于：所述的直捕控制单元在设定的时间点给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号和结束运行信号；所述的长码码流控制单元控制外部长码产生模块产生直捕所需要的长码码流，并以设定的采样速率进入长码码流存储单元；所述的数据控制单元控制外部下变频数字化后的卫星导航信号以设定的采样速率进入数据流存储单元；所述的并行相关累加单元对长码码流存储单元存储的长码码流和数据流存储单元存储的卫星导航信号进行相关累加，并把累加值输出给检测判决单元；所述的检测判决单元将并行相关累加单元给出的累加值与捕获门限值比较，超过门限值则认为捕获成功。

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航长码直捕电路结构，包括直捕控制单元、长码码流控制单元、数据控制单元、长码码流存储单元、数据流存储单元、并行相关累加单元以及检测判决单元，其特征在于:所述的直捕控制单元在设定的时间点给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号和结束运行信号；所述的长码码流控制单元控制外部长码产生模块产生直捕所需要的长码码流，并以设定的采样速率进入长码码流存储单元；所述的数据控制单元控制外部下变频数字化后的卫星导航信号以设定的采样速率进入数据流存储单元；所述的并行相关累加单元对长码码流存储单元存储的长码码流和数据流存储单元存储的卫星导航信号进行相关累加，并把累加值输出给检测判决单元；所述的检测判决单元将并行相关累加单元给出的累加值与捕获门限值比较，超过门限值则认为捕获成功。2.根据权利要求1所述的卫星导航长码直捕电路结构，其特征在于:所述的直捕控制单元内有一个计时器，当收到输入信号start的开始直捕信号时记录下计时器的时刻，记为tO，同时在tO时刻通过输出信号time将时间参数(tO+Tu)输出给外部长码码流产生模块，使外部长码产生模块在tO时刻，以(tO+Tu)时刻为码流的起始时刻点，产生直捕所需要的码流，码流通过信号pcode输入给长码码流控制单元所述的Tu为长码直捕时间不确定度；在tO时刻直捕控制单元通过输出信号ctll给长码码流控制单元开始运行信号，当计时器到达tl时刻，其中tl = tO+Tc,Tc为相干积分时间，直捕控制单元通过输出信号ctll给长码码流控制单元结束运行信号；在tO时刻直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻，其中t2 = tO+2XTu，直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元结束运行信号；当计时器到达tl时刻，直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元结束运行信号。3.根据权利要求1所述的卫星导航长码直捕电路结构，其特征在于:所述的长码码流控制单元在接收到信号ctll上的开始运行信号后以设定的采样速率f对外部输入信号pcode上的码流采...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢元斌，寇建辉，王小峰，王哲，张帆，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61