卫星信号捕获方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种卫星信号捕获方法及装置，所述方法包括：对N个周期的传输信号的信号伪码进行降采样处理，得到第二类信号伪码；分别将各周期内的第二类信号伪码和本地伪码平均分为P个分段信号伪码；分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加；得到相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数；获取各周期的最终比特跳变次数；根据各周期的最终比特跳变次数，得到P个分段的第二累加值；对P个分段的第二累加值进行快速傅里叶变换，并根据本地捕获门限值捕获得到卫星信号。本实施例适用于多个周期的卫星信号的捕获，增加了相干积分时间，能够捕获更低强度的卫星信号，提高了信号捕获的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种卫星信号捕获方法及装置。
技术介绍
为了保证卫星信号的正常传输，卫星在发射信号前通常会利用与欲传输的卫星信号无关的码(此为扩频码)对该卫星信号进行扩频调制，然后再进行BOC(Binary OffsetCarrier，二进制载波偏移)调制，得到的传输信号(定义传输信号为BOC调制后的卫星信号)的形式为信号伪码，该信号伪码采用“1”和“0”来分别表示相位相反的传输信号的波形，每个“1”或“0”代表一个码片，每个码片(定义该类码片为第一类信号伪码)的长度代表码片的周期。并且，对于不同全球卫星导航系统的不同信号来说，一个完整传输信号的第一类信号伪码的码片个数是确定的，例如，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)中的L1C/A类型信号的伪码长度为1023个第一类信号伪码，Galileo系统中的E1类型信号的伪码长度为4092个第一类信号伪码。作为卫星信号的接收端，全球卫星导航系统接收机的主要任务是捕获和跟踪卫星信号，但由于信号伪码的接收功率较小，通常在捕获卫星信号之前，需要对传输信号进行解扩频处理。现有技术公开了一种PMF+FFT(Phase Matched Filters and Fast FourierTransform，相位匹配滤波器+快速傅里叶变换)的信号捕获方法，在捕获卫星信号时，首先，对传输信号的某个第一类信号伪码进行降采样(降低采样率)，将该周期内的第一类信号伪码平均分成多个第二类信号伪码，且第二类信号伪码的个数与本地伪码(本地伪码即本地中存储的多种传输信号的信号伪码，如GPS系统中的L1C/A类型的信号的伪码或Galileo系统中的E1类型信号的伪码)的码片个数相同；然后，将该周期内的所有第二类信号伪码平均分成P段，对每一段进行相干叠加(即带有相位的信号波形的直接叠加)，得到P个相干叠加结果；最后，对P个相干叠加结果再次进行相干累加后，进行快速傅里叶变换，获取卫星信号的相关峰值与相关均值的比值，如果卫星信号的相关峰值与相关均值的比值处于预设的本地捕获门限值内，捕获得到卫星信号。上述PMF+FFT的信号捕获方法的缺点为：只能适用于单周期第一类信号伪码的信号捕获，对卫星信号的增益效果不佳，不能捕获较低强度的信号，降低了捕获灵敏度。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种卫星信号捕获方法及装置，在对多个周期第一类信号伪码进行卫星信号捕获的同时提高信号捕获的灵敏度。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种卫星信号捕获方法，所述方法包括：对接收到的传输信号中的N个周期的第一类信号伪码均进行降采样处理，得到与本地伪码的码片个数相同的第二类信号伪码；其中，一个第一类信号伪码唯一对应L个第二类信号伪码，L为本地伪码的码片个数；分别将各周期内的第二类信号伪码和本地伪码平均分为P个分段信号伪码；分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值；对相邻周期内的各对应分段信号伪码的两个第一累加值进行相干累加得到P个第一相干累加，对所述相邻周期内的所述各对应分段信号伪码的两个第一累加值中的一个第一累加值进行反向处理后与另一个第一累加值进行相干累加，得到P个第二相干累加，对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数；将每一周期的初始比特跳变次数加上该周期相应的前一个周期的最终比特跳变次数作为该周期的最终比特跳变次数；根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值；对所述P个分段的第二累加值进行快速傅里叶变换，获取卫星信号的相关峰值与相关均值的比值，如果所述卫星信号的相关峰值与相关均值的比值处于预设的本地捕获门限值范围内，则捕获得到所述卫星信号。较优地，所述对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数，包括：确定P个第一相干累加中大于相应第二相干累加的第一相干累加的第一个数；确定P个第一相干累加中不大于相应第二相干累加的第一相干累加的第二个数；如果所述第一个数小于所述第二个数，则判断所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数为1；如果所述第一个数不小于所述第二个数，则判断所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数为0。较优地，所述根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值，包括：根据计算公式Ii=Σn=1NAni×(-1)an]]>计算所有周期内对应分段的第二累加值；其中，Ii表示所有周期的第i个分段的第二累加值，Ani表示第n周期的第i分段的第二类信号伪码的第一累加值，-1表示信号反向，an表示第n周期的最终比特跳变次数，i＝1、2、3……P，P为各周期的分段数，n＝1、2、3……N，N为周期的个数。较优地，在所述分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值之后，所述方法还包括：将各周期各分段信号伪码的第一累加值分别依次与本地伪码的各分段累加值进行非相干累加，并根据非相干累加结果获取信号伪码对应的卫星信号类型。本专利技术实施例还提供了一种卫星信号捕获装置，所述装置包括：降采样模块，用于对接收到的传输信号中的N个周期的第一类信号伪码均进行降采样处理，得到与本地伪码的码片个数相同的第二类信号伪码；其中，一个第一类信号伪码唯一对应L个第二类信号伪码，L为本地伪码的码片个数；分段模块，用于分别将各周期内的第二类信号伪码和本地伪码平均分为P个分段信号伪码；第一累加值生成模块，用于分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值；初始比特跳变次数生成模块，用于对相邻周期内的各对应分段信号伪码的两个第一累加值进行相干累加得到P个第一相干累加，对所述相邻周期内的所述各对应分段信号伪码的两个第一累加值中的一个第一累加值进行反向处理后与另一个第一累加值进行相干累加，得到P个第二相干累加，对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数；最终比特跳变次数生成模块，用于将每一周期的初始比特跳变次数加上该周期相应的前一个周期的最终比特跳变次数作为该周期的最终比特跳变次数；第二累加值生成模块，用于根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值；卫星信号捕获模块，用于对所述P个分段的第二累加值进行快速傅里叶变换，获取卫星信号的相关峰值与相关均值的比值，如果所述卫星信号的相关峰值与相关均值的比值处于预设的本地捕获门限值范围内，则捕获得到所述卫星信号。较优地，所述初始比特跳变次数生成模块，包括：第一个数生成单元，用于确定P个第一相干累加中大于相应第二相干累加的第一相干累加的第一个数；第二个数生成单元，用于确定P个第一相干累加中不大于相应第二相干累加的第一相干累加的第二个数；第一初始比特跳变次数判断单元，用于如果所述第一个数小于所述第二个数，则判断所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数为1；第二初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星信号捕获方法，其特征在于，所述方法包括：对接收到的传输信号中的N个周期的第一类信号伪码均进行降采样处理，得到与本地伪码的码片个数相同的第二类信号伪码；其中，一个第一类信号伪码唯一对应L个第二类信号伪码，L为本地伪码的码片个数；分别将各周期内的第二类信号伪码和本地伪码平均分为P个分段信号伪码；分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值；对相邻周期内的各对应分段信号伪码的两个第一累加值进行相干累加得到P个第一相干累加，对所述相邻周期内的所述各对应分段信号伪码的两个第一累加值中的一个第一累加值进行反向处理后与另一个第一累加值进行相干累加，得到P个第二相干累加，对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数；将每一周期的初始比特跳变次数加上该周期相应的前一个周期的最终比特跳变次数作为该周期的最终比特跳变次数；根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值；对所述P个分段的第二累加值进行快速傅里叶变换，获取卫星信号的相关峰值与相关均值的比值，如果所述卫星信号的相关峰值与相关均值的比值处于预设的本地捕获门限值范围内，则捕获得到所述卫星信号。...

【技术特征摘要】
1.一种卫星信号捕获方法，其特征在于，所述方法包括：对接收到的传输信号中的N个周期的第一类信号伪码均进行降采样处理，得到与本地伪码的码片个数相同的第二类信号伪码；其中，一个第一类信号伪码唯一对应L个第二类信号伪码，L为本地伪码的码片个数；分别将各周期内的第二类信号伪码和本地伪码平均分为P个分段信号伪码；分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值；对相邻周期内的各对应分段信号伪码的两个第一累加值进行相干累加得到P个第一相干累加，对所述相邻周期内的所述各对应分段信号伪码的两个第一累加值中的一个第一累加值进行反向处理后与另一个第一累加值进行相干累加，得到P个第二相干累加，对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数；将每一周期的初始比特跳变次数加上该周期相应的前一个周期的最终比特跳变次数作为该周期的最终比特跳变次数；根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值；对所述P个分段的第二累加值进行快速傅里叶变换，获取卫星信号的相关峰值与相关均值的比值，如果所述卫星信号的相关峰值与相关均值的比值处于预设的本地捕获门限值范围内，则捕获得到所述卫星信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述P个第一相干累加与相应的第二相干累加进行比较，得到所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数，包括：确定P个第一相干累加中大于相应第二相干累加的第一相干累加的第一个数；确定P个第一相干累加中不大于相应第二相干累加的第一相干累加的第二个数；如果所述第一个数小于所述第二个数，则判断所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数为1；如果所述第一个数不小于所述第二个数，则判断所述相邻周期中的前一个周期的初始比特跳变次数为0。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各周期的最终比特跳变次数，计算所有周期内对应分段的相干累加，得到P个分段的第二累加值，包括：根据计算公式Ii=Σn=1NAni×(-1)an]]>计算所有周期内对应分段的第二累加值；其中，Ii表示所有周期的第i个分段的第二累加值，Ani表示第n周期的第i分段的第二类信号伪码的第一累加值，-1表示信号反向，an表示第n周期的最终比特跳变次数，i＝1、2、3……P，P为各周期的分段数，n＝1、2、3……N，N为周期的个数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分别对各周期内的各分段信号伪码中的第二类信号伪码进行所在分段内的相干累加，得到N×P个第一累加值之后，所述方法还包括：将各周期各分段信号伪码的第一累加值分别依次与本地伪码的各分段累加值进行非相干累加，并根据非相干累加结果获取信号伪码对应的卫星信号类型。5.一种卫星信号捕获装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，胡恩文，尹露，席岳，朱棣，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11