一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，包括ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ，ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ分别与组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ相连，组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间连接有寄存器组，寄存器组通过逻辑运算器产生卫星的码片；组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间设有码片长度控制器和码片相位控制器；组合逻辑控制器Ⅱ上连接有相位寄存器和卫星选择器。该模块能够在使用较少片上ROM的条件下，完成并行产生完整周期GPS L1扩频CA码序列，或者并行产生指定的多个卫星的指定长度的CA码序列，有利于某些GPS接收机系统并行处理，提高系统实时性。

A parallel generation module for GPS system L1 frequency band receiver spread spectrum sequence

The utility model discloses a parallel module for the GPS system of L1 band receiver of spread spectrum sequence, including ROM memory and ROM Memory II, ROM memory and ROM Memory II are respectively connected with the combinational logic controller of combinational logic controller II, a register group is connected between the combinational logic controller of combinational logic controller II. Register group by chip logic unit satellite; combinational logic controller between I and II with combinational logic controller chip length controller and phase controller chip; combinational logic control device is connected with a register and a phase II satellite selector. This module can use less on-chip ROM under the condition of complete parallel full cycle GPS L1 CA spread spectrum code sequence, parallel or produce a specified length of a specified CA sequence, for some GPS receiver system parallel processing, real-time system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块
本技术属于卫星导航GPS接收机
，涉及到一种GPS接收机L1频段扩频码序列产生模块。
技术介绍
基于扩频码序列(也称为伪随机噪声码，PRN码)优良的自相关特性，GPS(GlobalPositioningSystem全球定位系统)系统中使用扩频码对发射信号进行扩频，提高星地通信抗干扰能力；而GPS接收机则利用其捕获卫星信号，实现跟踪并确定本地复制信号的相位，从而完成卫星信号到接收机的时延测量，进而实现接收机定位，是实现GPS技术的关键。在GPS系统中，不同的卫星具有不同扩频码序列；对于不同的频段仍具有不同的扩频码。可见，在GPS接收机中，本地扩频码产生是必不可少的环节。本地扩频码的产生通常有两种方式：一种是使用逻辑电路(其核心为线性移位寄存器)实时产生，如图1所示，这种方式要求硬件资源少，但只能串行产生，且一个信号生成周期只能完成一个卫星信号产生；另外一种是存储式，将32颗卫星扩频码事先产生，按位存储在只读存储器(ROM)中，在使用时只需要从相应位置读取即可，这种方式不受串行限制，且容易实现并发处理，但需要较多的ROM存储空间，且当卫星数量增加，其要求ROM数量随之增加。在GPS系统中，L1频段是面向全球所有用户开放的，因而民用GPS接收机绝大部分使用L1频段。针对GPSL1频段，有一种并行产生扩频码的方式，其原理是保存M序列G1和G2，通过控制M序列G2(如图1)相对于G1的相位，将所有G1和G2进行异或，可实现并行产生不同卫星的扩频码。不同卫星G2序列相对于G1序列相位如表1所示。
技术实现思路
针对以上扩频码产生的不足，本技术合了二者的优点，使用上述原理，利用较少的片上ROM资源，提供了一种GPS系统L1频段接收机扩频码并行产生模块。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：根据本技术提供的一个实施例，本技术提供了一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，包括ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ，ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ分别与组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ相连，组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间连接有寄存器组，寄存器组通过逻辑运算器产生卫星的码片；组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间设有码片长度控制器和码片相位控制器；所述组合逻辑控制器Ⅱ上连接有相位寄存器和卫星选择器。进一步，所述寄存器组包括寄存器Ⅰ_1至寄存器Ⅰ_N和寄存器Ⅱ_1至寄存器Ⅱ_N，各寄存器之间通过逻辑运算器产生一个卫星的所有码片。进一步，所述寄存器组包括寄存器Ⅰ_1至寄存器Ⅰ_N和寄存器Ⅱ_1至寄存器Ⅱ_N，各寄存器之间通过逻辑运算器并行产生多个卫星的部分码片。进一步，所述ROM存储器Ⅰ与ROM存储器Ⅱ用于存储M序列，其长度分别为2个1023位。进一步，所述卫星选择器用于选择所需要产生扩频码序列的卫星号参数，卫星号输入范围为1～32。进一步，所述码片相位控制器，用于产生所述模块输出CA码相位起始值，码片产生的长度范围在1～1023之间的整数值。进一步，所述码片长度控制器，用于计算需要产生的扩频CA码结束相位，同样码片产生的长度范围在1～1023之间的整数值。本技术获取和控制M序列(G1和G2)的相位变化，来产生不同卫星以及具有不同相位的扩频码，通过配置，可以并行产生某颗卫星的所有1023个码片，或者可以实现并行产生多个卫星CA码，且CA码长度可选；由于只存储了2个M序列，相对于存储所有扩频CA码码片的方式，则可节约系统ROM资源。附图说明图1为使用线性移位寄存器产生扩频CA码原理简图；图2为本技术第一实施例原理框图；图3为本技术第一实施例寄存器组内容及相位示意图；图4位本技术第二实施例原理框图。图中：201-1、ROM存储器Ⅰ；201-2、ROM存储器Ⅱ；202、相位寄存器；203、卫星选择器；204、码片相位控制器；205、码片长度控制器；206-1、组合逻辑控制器Ⅰ；206-2、组合逻辑控制器Ⅱ；207-1、寄存器组Ⅰ；207-2、寄存器组Ⅱ；208、逻辑运算器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图2给出了本技术GPS系统L1频段扩频码产生模块并发产生一颗卫星1023个码片的方案，如图所示，该GPS接收机L1频段扩频码序列产生模块包括：ROM存储器Ⅰ201_1、ROM存储器Ⅱ201_2、卫星选择器203、相位寄存器202、码片相位控制器204、码片长度控制器205、寄存器组Ⅰ207_1、寄存器组Ⅱ207_2，组合逻辑控制器Ⅰ206_1、组合逻辑控制器Ⅱ206_2和逻辑运算器208。其中，ROM存储器Ⅰ201_1和ROM存储器Ⅱ201_2、分别与组合逻辑控制器Ⅰ206_1和组合逻辑控制器Ⅱ206_2相连，组合逻辑控制器Ⅰ206_1和组合逻辑控制器Ⅱ206_2之间连接有寄存器组，寄存器组通过逻辑运算器208产生卫星的码片；组合逻辑控制器Ⅰ206_1和组合逻辑控制器Ⅱ206_2之间设有码片长度控制器205和码片相位控制器204；组合逻辑控制器Ⅱ206_2上连接有相位寄存器202和卫星选择器203。其中，寄存器组包括寄存器Ⅰ_1至寄存器Ⅰ_N和寄存器Ⅱ_1至寄存器Ⅱ_N，各寄存器之间通过逻辑运算器产生一个卫星的所有码片。ROM存储器Ⅰ201_1、Ⅱ201_2用于存储(CA码)M序列，在其中保存G1和G2序列，ROM存储器长度分别为2个1023位。G1由图1中由线性移位寄存器101产生，其抽头系数为3和10；G2由图1中由线性移位寄存器102产生，其抽头系数为2、6、8、9和10；且线性移位寄存器101和102的初始值全为1。卫星选择器203用于选择所需要产生扩频码序列的卫星号参数，其值决定应从所述相位寄存器中取出的值；卫星号输入范围为1～32。相位寄存器202，用于保存M序列之间相对相位值，对于每颗卫星，2个M序列之间具有固定的相位延时值，通过查表实现，如表1所示。码片相位控制器204，用于产生所述模块输出CA码相位起始值，即控制所述模块输出CA码的起始位置，该控制器输出值首先确定了G1序列的起始相位，同时，和所述卫星选择器输出值共同决定了G2序列的起始相位。码片长度控制器205，用于计算需要产生的扩频CA码结束相位，用于控制所述模块要求输出的CA码长度，若M序列起始相位已确定，则该控制器输出将决定M序列的截止相位，也决定了所述模块输出CA码码片截止相位；同样码片产生的长度范围在1～1023之间的整数值，任意指定，由输入确定。寄存器组，用于临时保存指定长度的M序列。复制和保存指定长度和相位的M序列值，包括G1和G2序列，输出给逻辑运算器。组合逻辑控制器Ⅰ206_1和组合逻辑控制器Ⅱ206_2，用于控制M序列从ROM存储器Ⅰ201_1拷贝到寄存器组中。用于控制所述寄存器组中复制M序列值的长度和起始位置，其输入为所述ROM寄存器、所述卫星选择器、所述相位寄存器、所述码片相位控制器以及所述码片长度控制器的输出，这些值决定了G1和G2序列的起始和截止相位，在该控制器作用下，将G1和G2相位范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，其特征在于，包括ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ，ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ分别与组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ相连，组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间连接有寄存器组，寄存器组通过逻辑运算器产生卫星的码片；组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间设有码片长度控制器和码片相位控制器；所述组合逻辑控制器Ⅱ上连接有相位寄存器和卫星选择器。

【技术特征摘要】
1.一种用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，其特征在于，包括ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ，ROM存储器Ⅰ和ROM存储器Ⅱ分别与组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ相连，组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间连接有寄存器组，寄存器组通过逻辑运算器产生卫星的码片；组合逻辑控制器Ⅰ和组合逻辑控制器Ⅱ之间设有码片长度控制器和码片相位控制器；所述组合逻辑控制器Ⅱ上连接有相位寄存器和卫星选择器。2.根据权利要求1所述的用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，其特征在于，所述寄存器组包括寄存器Ⅰ_1至寄存器Ⅰ_N和寄存器Ⅱ_1至寄存器Ⅱ_N，各寄存器之间通过逻辑运算器产生一个卫星的所有码片。3.根据权利要求1所述的用于GPS系统L1频段接收机扩频码序列并行产生模块，其特征在于，所述寄存器组包括寄存器Ⅰ_1至寄存器Ⅰ_N和寄存器Ⅱ_1至寄存器Ⅱ_N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王令欢，汪洋，邓一鹗，汤加跃，
申请(专利权)人：西安拓蓝电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61