一种分段式信号捕获方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种分段式信号捕获方法及装置。将卫星信号与本地载波进行混频，获得混频信号，实现载波剥离；将混频后信号在搜索步长内累加；将累加结果与副载波信号进行相干，并在多种可能性内进行累加；累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；将相关结果进行捕获判决。通过以上方法，可以实现中间结果复用，节省计算资源。本发明专利技术还提供了一种实现以上方法的装置，能够加快二进制偏移信号的捕获过程，具备较高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全球卫星导航系统领域，更具体地，涉及二进制偏移载波导航信号捕获的方法及其装置。
技术介绍
为了提高卫星导航定位系统的精度，新一代的导航系统引入了二进制偏移载波(Binary-Offset-Carrier, B0C)调制信号作为卫星导航调制信号。B0C信号具有较好的多径抑制能力，能够提高导航信号在复杂环境下的定位能力。B0C信号在传统的信号基础上进行了一次方波副载波调制，使得生成的新信号的自相关函数存在多个峰值，这增加了信号捕获过程中的难度。于此同时，新一代卫星导航信号往往采用长的伪随机序列，加大了捕获过程的搜索空间。因此需要获取一种能够快速B0C信号的方法。目前提出的B0C捕获方法往往集中于多峰信号的消除，如多鉴相器方法、自相关函数修正方法以及超超前超滞后的方案都采用了复杂的体系结构，不便于在实际过程中使用。因此，需要新的捕获方法和结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种分段式信号捕获的方法和装置，能够减少卫星信号捕获过程中的计算冗余，从而提高资源利用效率，从而快速捕获卫星信号。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术提供了一种分段式信号捕获的方法，所述方法:获取卫星信号；将卫星信号与本地载波进行混频，获得混频信号，实现载波剥离；将混频后信号在搜索步长内累加；将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加；累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；相干结果送入捕获判决器，进行捕获判决。优选的，将混频后信号在搜索步长内累加。包括:将获得的混频信号进行分段，每段长度取决于卫星捕获搜索过程中的步进长度，将分段信号进行累加操作。优选的，将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加。包括:获得的累加信号与副载波信号进行相关，进行累加。由于一个码片内有多个副载波跳变，假设所有可能的跳变下可以计算出多个累加结果。优选的，累加后的信号与本地产生的码信号进行相关。包括:将上述多个累加结果与本地产生的伪随机码信号进行分别相关，得到相关结果。优选的，本专利提出的方法将相关过程分为三个阶段，载波相关累加过程、副载波相关累加过程，和码相关过程三个阶段。通过复用中间结果，可以减少卫星信号捕获过程中的计算冗余，从而提高资源利用效率，从而快速捕获卫星信号。本专利技术还提供了一种分段式信号的捕获装置，所述装置包括:信号输入\译码模块，载波混频模块，混频累加模块，副载波相关累加模块，伪随机码相关模块，捕获判决模块。其中，所述信号输入\译码模块，用于接收获取的卫星信号，并进行译码，得到需要处理的信号；所述载波混频模块，用于进行卫星信号的混频处理，去除卫星信号的载波和多普勒信号；所述混频累加模块，用于将混频后信号在搜索步长内累加；所述副载波相关累加模块，用于将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加；所述伪随机码相关模块，用于将累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；所述捕获判决模块，用于依据相关累加模块的相关值进行判断是否捕获到卫星信号。优选的，码片内累加模块功能包括:获得的混频信号进行分段，每段长度取决于卫星捕获搜索过程中的步进长度。获得的混频信号进行分段后，将每段长度内的采样点进行累加求和，得到第一阶段的累加数据。优选的，副载波相关累加模块功能包括:所述将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加。包括:获得的累加信号与副载波信号进行相关，进行累加。由于一个码片内有多个副载波跳变，假设所有可能的跳变下可以计算出多个累加结果。优选的，伪随机码相关模块功能包括:将上述多个累加结果与本地产生的伪随机码信号进行分别相关，得到相关结果。通过以上的模块划分，捕获装置将捕获过程分为三个阶段，载波相关累加过程、副载波相关累加过程，和码相关过程三个阶段。通过这些操作实现资源共享。【附图说明】为了更加清楚的说明本专利技术实施例中的技术方法，下面将对实施例描述中所需的附图做一下简单介绍:图1为本专利技术信号捕获方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例的信号捕获流程结构示意图；图3为本专利技术实施例的装置结构示意图；【具体实施方式】以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本专利技术技术方案的特征及其技术效果，但本专利技术不局限于本实施例。如图1所示，本专利技术提供了信号捕获方法的一实施例，所述方法包括以下步骤:步骤101，获取卫星信号。如:将卫星信号经过下变频后进行采样，可以得到数字中频信号。步骤102，卫星信号与本地载波混频，得到混频信号。混频采用两路混频方式:第一路混频为卫星信号与本地载波的正弦信号进行混频，得到同向混频信号；第二路混频为卫星信号与本地载波的余弦信号进行混频，得到余弦混频信号。步骤103，混频信号累加。获得的混频信号进行分段，每段长度取决于卫星捕获搜索过程中的步进长度。包括，将获得的混频信号进行分段后，将每段长度内的采样点进行累加求和，得到第一阶段的累加数据。步骤104，将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加。包括，将获得的累加信号与副载波信号进行相关，进行累加。由于一个码片内有多个副载波跳变，假设所有可能的跳变下可以计算出多个累加结果。步骤105，累加信号与本地码信号进行相关。将上述多个累加结果与本地产生的伪随机码信号进行分别相关，得到相关结果。步骤106，相关峰值判断。依据得到的相关值，将其与设定的阈值进行比较，如果大于阈值则判断为卫星捕获成功，否则，捕获失败。或者，进行全相位比较，找出相关值最大的值，并将其与阈值比较，如果大于阈值则判断为卫星捕获成功，否则，捕获失败。采用这种比较可以有效降低错捕概率。通过以上的步骤，将相关过程分为三个阶段，载波相关累加过程、副载波相关累加过程，和码相关过程三个阶段。通过复用中间结果，可以减少卫星信号捕获过程中的计算冗余，从而提高资源利用效率，从而快速捕获卫星信号。本专利技术的一个实施例如下，但本专利技术并不局限于这一个实现方式。图2是本专利技术实施例的信号捕获结构示意图。下面以图2所示的信号捕获结构示意图为例详细说明本专利技术实施例的信号捕获过程，应当理解图2仅为本专利技术实施例的信号捕获结构示意图，是为方便理解本专利技术实施例而作的示范性说明，不应视为对本专利技术实施例的限定。本专利技术可以用本装置实当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段式信号捕获方法，其特征在于，包括：获取卫星信号；将卫星信号与本地载波进行混频，获得混频信号，实现载波剥离；将混频后信号在搜索步长内累加；将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加；累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；相干结果送入捕获判决器，进行捕获判决。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷登云，路卫军，张彦彬，崔小欣，黄永灿，于敦山，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11