【技术实现步骤摘要】
一种导航信号快速捕获方法
本专利技术属于卫星通信
,具体涉及一种导航信号快速捕获方法的设计。
技术介绍
在卫星导航信号处理过程中,接收机在开始信号跟踪之前,首先需要估算出接收信号的载波频率(或者说载波多普勒频移)和码相位这两个参数,然后根据这些信号参数估计值初始化跟踪环路,以帮助接收通道展开对信号的跟踪,而信号捕获的目的正是为了获取所有可见卫星信号的载波频率和码相位的粗略估计值。为了估算出某个卫星信号的载波频率和码相位这两个参数值,接收机的信号捕获过程一般是通过对该卫星信号的载波频率和码相位这二维进行扫描式搜索来完成的。一旦信号被搜索并得以确认,那么对该信号的捕获过程也就结束。在对一个卫星信号进行频率和码相位的二维搜索之前,接收机首先要判定这颗卫星有可能可见而值得对其信号进行搜索。这样,卫星信号的捕获实际上是一个关于伪码(卫星号)、频率和码相位的三维搜索过程。信号捕获的基础是测距码的相关性,所以对于搜索来说,只有当接收机内部复制的载波和测距码信号与接收信号一致时,相关器的输出才会达到最大值。如图1所示,每一个频带对应着一个载波频率搜索值,每一个码相位带对应着一个码相位搜索值,每一个频率带和一个码相位带的交点称为一个基本搜索单元。卫星信号捕获方法主要有两种,第一种是串行搜索捕获法,串行搜索捕获方法是卫星导航系统为解决捕获问题提出的最早的传统捕获方法。该方法是对码相位和多普勒频移分别进行串行搜索。由于码相位搜索的步长通常为半个码片,而一个码元周期较长,所以串行搜索效率低。多普勒频率搜索步长是根据相干积分时间而定,通常为相干积分时间的倒数,其搜索范围由接收 ...
【技术保护点】
1.一种导航信号快速捕获方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、生成导航系统中每颗卫星的C/A码CAk,并以2倍码率对C/A码CAk采样,得到采样C/A码CAsamk;其中k∈{1,2,...,K},K为导航系统中的卫星数量;S2、将导航系统中的K颗卫星分成J组,组间卫星不重复,将每组内的采样C/A码相加得到采样C/A码集合CAsamsetj;其中j∈{1,2,...,J};S3、对采样C/A码集合CAsamsetj做FFT运算并对FFT结果取共轭,得到FFT共轭结果
【技术特征摘要】
1.一种导航信号快速捕获方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、生成导航系统中每颗卫星的C/A码CAk,并以2倍码率对C/A码CAk采样,得到采样C/A码CAsamk;其中k∈{1,2,...,K},K为导航系统中的卫星数量;S2、将导航系统中的K颗卫星分成J组,组间卫星不重复,将每组内的采样C/A码相加得到采样C/A码集合CAsamsetj;其中j∈{1,2,...,J};S3、对采样C/A码集合CAsamsetj做FFT运算并对FFT结果取共轭,得到FFT共轭结果S4、接收中频采样信号s;S5、对中频采样信号s进行下变频得到下变频信号xi;其中i为计数值,初始值为1;S6、以C/A码的2倍码率对下变频信号xi进行打包,得到序列xpacki;S7、对序列xpacki做FFT运算,得到FFT序列XFi;S8、令计数值i加1;S9、若i≤I,则返回步骤S5,否则进入步骤S10;其中I为中频采样信号的多普勒频偏估计值个数;S10、设置计数值i为1,设置j为1;S11、根据步骤S3所得的FFT共轭结果与步骤S7所得的FFT序列XFi计算得到相关运算结果corrij;S12、令计数值i加1;S13、若i≤I,则返回步骤S11,否则进入步骤S14;S14、设置计数值i为1,令j加1;S15、若j≤J,则返回步骤S11,否则进入步骤S16;S16、设置j为1;S17、将上标相同的相关运算结果corrij作为一个相关运算结果集合corrj,统计相关运算结果集合corrj中峰均比大于预定门限的所有峰值点rt,并记录下所有的峰值点rt对应的码相位和多普勒频偏组合(pt,dplt);其中t∈{1,2,...,Tj},Tj为峰值点总数;S18、若Tj<1,则进入步骤S19,否则进入步骤S21;S19、令j加1;S20、若j≤J,则返回步骤S17,否则捕获阶段结束;S21、判断采样C/A码集合CAsamsetj是否只由单颗卫星的C/A码组成,若是则说明捕获到了对应的单颗导航卫星的信号多普勒频偏和码相位,返回步骤S19,否则进入步骤S22;S22、设置t为1;S23、设有L个集合的存储空间,将采样C/A码集合CAsamsetj中的卫星分成L组,组内的C/A码按步骤S2的方法进行相加,存入上述L个集合的存储空间,得到采样C/A码分组集合其中l∈{1,2,...,L};S24、设置l为1;S25、按(pt,dplt)中的码相位对采样C/A码分组集合进行循环移位,使之与峰值点rt对应的码相位对齐,得到C/A码循环移位集合S26、将C/A码循环移位集合与进行相关运算,得到相关...
【专利技术属性】
技术研发人员:林静然,张亚乾,利强,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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