GPS导航电文纠错译码的方法及装置制造方法及图纸

一种GPS导航电文纠错译码的方法及装置，该方法包括根据跟踪通道和噪声通道的积分值，确定接收信号的信噪比，当信噪比小于等于门限值时，则译码无效；当信噪比大于门限值时，则：对GPS导航电文纠错译码：根据跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，并对硬判决序列和置信度序列重新排列；根据重排硬判决序列，确定校正子并查表确定错误位置情况；以及根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列；以及对译码序列奇偶校验，若校验无误则输出译码序列，若校验有误，则译码无效。本发明专利技术提高了导航电文的译码灵敏度，降低了误比特率，尤其适用于低信噪比下的GPS接收机设计。

Method and device for correcting and decoding GPS navigation message

A method and apparatus for error correction and decoding of GPS navigation messages include determining the signal-to-noise ratio of the received signal according to the integral values of the tracking channel and the noise channel, invalidating the decoding when the signal-to-noise ratio is less than or equal to the threshold value, and correcting and decoding the GPS navigation messages when the signal-to-noise ratio is greater than the threshold value. The hard decision sequence and the confidence sequence are determined by the integral value, and the hard decision sequence and the confidence sequence are rearranged; the corrector is determined according to the rearrangement of the hard decision sequence and the error position is determined by looking up the table; and the decoding sequence is determined and output according to the rearrangement of the hard decision sequence, the rearrangement of the confidence sequence and the error position. For the parity check of the decoding sequence, if the check is correct, the decoding sequence is output, and if the check is wrong, the decoding is invalid. The invention improves the decoding sensitivity of navigation message and reduces the bit error rate, and is especially suitable for the design of GPS receiver under low signal-to-noise ratio.

【技术实现步骤摘要】
GPS导航电文纠错译码的方法及装置
本专利技术涉及卫星导航
，尤其涉及一种GPS导航电文纠错译码的方法及装置。
技术介绍
导航电文的准确性对GPS接收机实现快速定位、测速和授时至关重要。在现有技术中，接收机对跟踪环路中提取出的数据比特进行奇偶校验后得到导航电文值。这种利用汉明码的奇偶校验方法仅能对导航电文传输过程中的比特错误进行检测，而没有充分利用汉明码的纠错能力。在低信噪比条件下，导航电文中出现错误的概率大大提升，此时大量电文无法通过校验被丢弃，不利于接收机的后续处理。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种GPS导航电文纠错译码的方法及装置，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本专利技术的一方面，提供了一种GPS导航电文纠错译码的方法，包括：根据接收机的跟踪通道和噪声通道的积分值，确定接收信号的实时信噪比，当所述信噪比小于等于门限值时，则译码无效；当所述信噪比大于门限值时，则进行以下步骤：对GPS导航电文进行纠错译码：根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，并对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列；根据重排硬判决序列，确定校正子并查表确定错误位置情况；以及根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列；以及对所述译码序列进行奇偶校验，若校验无误则输出所述译码序列，若校验有误，则译码无效。在本专利技术的一些实施例中，根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列指：接收机实现位同步和帧同步后，从每个GPS导航电文的第29比特起始沿开始，连续提取32个跟踪通道中的积分值构成接收序列，对该接收序列的符号进行判定确定硬判决序列，对该接收序列取绝对值得到置信度序列。在本专利技术的一些实施例中，对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列，包括子步骤：将所述硬判决序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排硬判决序列；以及将所述置信度序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排置信度序列。在本专利技术的一些实施例中，根据重排硬判决序列，确定校正子，包括子步骤：抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和，得到校正子的第1比特值；以及将重排硬判决序列分别向左循环移动1、2、3、4比特后，抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和得到校正子的第2、3、4、5比特值，从而确定所述校正子。在本专利技术的一些实施例中，在查表确定错误位之前还包括步骤：根据所述校正子在移位数值表中查表得到相应的移位数值N；将移位数值分别与错误图样位置表中每个错误图样序号对应的两个错误位置P1和P2相加，得到两个修正后的错误位置Pm1＝mod(P1+N)，Pm2＝mod(P2+N)；以及构建修正后的错误图样位置表，所述修正后的错误图样位置表包括所述校正子对应的修正后的16种错误位置。在本专利技术的一些实施例中，根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列，包括子步骤：根据每种错误位置情况，提取重排置信度序列相应位置上的值相加求和，共得到16个相加值；根据所述16个相加值中最大值对应的错误位置情况，在重排硬判决序列中对相应位置上的比特值与1求模2和，其余位置不变，确定纠错后的重排硬判决序列；以及将所述纠错后的重排硬判决序列中的第27、28、29比特移至第30、31比特之后，并在序列最后补上之前硬判决序列删除的第32比特值，确定所述译码序列。在本专利技术的一些实施例中，对所述译码序列进行奇偶校验指：将所述译码序列的32比特值求模2和，若32个模2和值相加为0，则校验无误；若32个模2和值相加为1，则校验有误。本专利技术的另一方面，还提供了一种GPS导航电文纠错译码的装置，包括：预处理模块，用于根据接收机的跟踪通道和噪声通道的积分值，确定接收信号的实时信噪比，当所述信噪比小于等于门限值时，则译码无效；当所述信噪比大于门限值时，则将所述跟踪通道的积分值输出至纠错译码模块；纠错译码模块，用于根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，并对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列；根据重排硬判决序列，确定校正子并查表确定错误位置情况；以及根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列；以及奇偶校验模块，用于对所述译码序列进行奇偶校验，若校验无误则输出所述译码序列，若校验有误，则译码无效。在本专利技术的一些实施例中，所述纠错译码模块包括：序列确定单元，用于根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，指接收机实现位同步和帧同步后，所述纠错译码模块从每个GPS导航电文的第29比特起始沿开始，连续提取32个跟踪通道中的积分值构成接收序列，对该接收序列的符号进行判定确定硬判决序列，对该接收序列取绝对值得到置信度序列；重排单元，用于将所述硬判决序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排硬判决序列；以及将所述置信度序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排置信度序列；校正子确定单元，用于抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和，得到校正子的第1比特值；以及将重排硬判决序列分别向左循环移动1、2、3、4比特后抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和得到校正子的第2、3、4、5比特值，从而确定所述校正子；错误图样位置确定单元，用于根据所述校正子在移位数值表中查表得到相应的移位数值N；将移位数值分别与错误图样位置表中每个错误图样序号对应的两个错误位置P1和P2相加，得到两个修正后的错误位置Pm1＝mod(P1+N)，Pm2＝mod(P2+N)；构建修正后的错误图样位置表，所述修正后的错误图样位置表包括所述校正子对应的修正后的16种错误位置；以及译码序列确定单元，用于根据每种错误位置情况，提取重排置信度序列相应位置上的值相加求和，共得到16个相加值；根据所述16个相加值中最大值对应的错误位置情况，在重排硬判决序列中对相应位置上的比特值与1求模2和，其余位置不变，确定纠错后的重排硬判决序列；将所述纠错后的重排硬判决序列中的第27、28、29比特移至第30、31比特之后，并在序列最后补上之前硬判决序列删除的第32比特值，确定所述译码序列。在本专利技术的一些实施例中，所述奇偶校验模块对所述译码序列进行奇偶校验指：所述奇偶校验模块将所述译码序列的32比特值求模2和，若32个模2和值相加为0，则校验无误；若32个模2和值相加为1，则校验有误。(三)有益效果本专利技术的GPS导航电文纠错译码的方法及装置，相较于现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GPS导航电文纠错译码的方法，包括：根据接收机的跟踪通道和噪声通道的积分值，确定接收信号的实时信噪比，当所述信噪比小于等于门限值时，则译码无效；当所述信噪比大于门限值时，则进行以下步骤：对GPS导航电文进行纠错译码：根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，并对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列；根据重排硬判决序列，确定校正子并查表确定错误位置情况；以及根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列；以及对所述译码序列进行奇偶校验，若校验无误则输出所述译码序列，若校验有误，则译码无效。

【技术特征摘要】
1.一种GPS导航电文纠错译码的方法，包括：根据接收机的跟踪通道和噪声通道的积分值，确定接收信号的实时信噪比，当所述信噪比小于等于门限值时，则译码无效；当所述信噪比大于门限值时，则进行以下步骤：对GPS导航电文进行纠错译码：根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列，并对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列；根据重排硬判决序列，确定校正子并查表确定错误位置情况；以及根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列；以及对所述译码序列进行奇偶校验，若校验无误则输出所述译码序列，若校验有误，则译码无效。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述跟踪通道的积分值确定硬判决序列和置信度序列指：接收机实现位同步和帧同步后，从每个GPS导航电文的第29比特起始沿开始，连续提取32个跟踪通道中的积分值构成接收序列，对该接收序列的符号进行判定确定硬判决序列，对该接收序列取绝对值得到置信度序列。3.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述硬判决序列和置信度序列进行重新排列，确定重排硬判决序列和重排置信度序列，包括子步骤：将所述硬判决序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排硬判决序列；以及将所述置信度序列的第32比特去掉，保持前26比特顺序不变，将第27、28比特移至第29、30、31比特之后，构成重排置信度序列。4.根据权利要求1所述的方法，其中，根据重排硬判决序列，确定校正子，包括子步骤：抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和，得到校正子的第1比特值；以及将重排硬判决序列分别向左循环移动1、2、3、4比特后，抽取所述重排硬判决序列的第1、3、4、5、7、8、12、13、14、15、16、19、20、22、25、30比特值，求其模2和得到校正子的第2、3、4、5比特值，从而确定所述校正子。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在查表确定错误位之前还包括步骤：根据所述校正子在移位数值表中查表得到相应的移位数值N；将移位数值分别与错误图样位置表中每个错误图样序号对应的两个错误位置P1和P2相加，得到两个修正后的错误位置Pm1＝mod(P1+N)，Pm2＝mod(P2+N)；以及构建修正后的错误图样位置表，所述修正后的错误图样位置表包括所述校正子对应的修正后的16种错误位置。6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据重排硬判决序列、重排置信度序列和错误位置情况，确定并输出译码序列，包括子步骤：根据每种错误位置情况，提取重排置信度序列相应位置上的值相加求和，共得到16个相加值；根据所述16个相加值中最大值对应的错误位置情况，在重排硬判决序列中对相应位置上的比特值与1求模2和，其余位置不变，确定纠错后的重排硬判决序列；以及将所述纠错后的重排硬判决序列中的第27、28、29比特移至第30、31比特之后，并在序列最后补上之前硬判决序列删除的第32比特值，确定所述译码序列。7.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述译码序列进行奇偶校验指：将所述译码序列的32比特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超逸，刘海洋，李金海，孙金海，王新玲，欧松林，范理，罗伟杰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11