全球导航卫星系统中信号处理装置制造方法及图纸

本申请公开了一种全球导航卫星系统中信号处理装置。所述装置包括：数据缓存器，用于在得到至少两个种类的GNSS系统的卫星信号后，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据；匹配滤波器，用于按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，得到相关性结果；相干积分计算器，用于根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果；非相干积分计算器，用于根据预先设置的非相关积分长度，对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果；峰值搜索器，用于根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号。

【技术实现步骤摘要】
全球导航卫星系统中信号处理装置
本申请涉及信息处理领域，尤指一种全球导航卫星系统中信号处理装置。
技术介绍
全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)是一个具有多颗卫星的人造卫星系统，它可以向地面接收机发射包含时空信息的信号。接收机可使用这些信息来实现定位。图1为相关技术中GNSS接收机的结构示意图。如图1所示，GNSS接收机中捕获引擎的任务是检测是否存在来自某个GNSS卫星的信号。在GNSS接收机中，信号的捕获时是基带信号处理的第一个步骤，后面还有信号跟踪，bit同步以及PVT的计算。目前，主要的GNSS系统包括欧盟的Galileo系统，美国的GPS系统，俄罗斯的GLONSS系统以及中国的北斗系统。不同的系统会发射不同的信号类型。由于GNSS系统包括多个系统，GNSS信号接收机在捕获不同GNSS系统的卫星时，所花费的时间较大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种全球导航卫星系统中信号处理装置，能够处理不同GNSS系统的信号。为了达到本申请目的，本申请实施例提供了一种全球导航卫星系统GNSS中信号处理装置，包括：数据缓存器，用于在得到至少两个种类的GNSS系统的卫星信号后，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据，其中所述数据存储大小满足能够完成所述卫星信号的最大相干积分长度所需的数据；匹配滤波器，用于按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，得到相关性结果；相干积分计算器，用于根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果；非相干积分计算器，用于根据预先设置的非相关积分长度，对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果；峰值搜索器，用于根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号。在一个示例性的实施例中，所述装置还包括：冲裁器，用于生成信号的选择结果，并发送给所述匹配滤波器。在一个示例性的实施例中，所述匹配滤波器是通过如下方式处理卫星信号的，包括：在接收到信号的数据块后，按照所述缓存空间的大小，缓存所述信号的数据块，在处理完第一个数据块之后，把第二块中的数据移动到第一块，然后将新数据写入第二块，以此类推；其中所述每个数据块均使用相同的随机噪声码PRN；其中，所述匹配滤波器的数据存储空间包括两个缓存空间，其中，每个缓存空间的数据大小为a个样本，其中，a为正整数，表示所述匹配滤波器每次能够处理的数据长度。在一个示例性的实施例中，所述匹配滤波器对不同信号类型计算的轮数和每轮的段数为Ns/Nc的向上取整的结果；其中，Nc表示所述匹配滤波器一次结算输出的码相位个数，Ns表示不同的信号类型需要输出的码相位个数。在一个示例性的实施例中，所述相干积分计算器是通过如下方式进行计算的，包括：当接收到数据序列x[n]时，以相位基数对相位旋转M次，得到M个频点；其中相位基数＝2π*n/N；其中，n为数据序列的序号，N为确定频点间隔的参数，其中，n、M和N均为整数；利用如下计算表达式M个频点的相干积分结果，包括：其中，bin为整数，取值的间隔为所述频点间隔的一半。在一个示例性的实施例中，所述相干积分计算器是通过如下方式处理信号的，包括：如果所述信号的相干积分时间长度不超过所述最大相干积分时间的长度，则所述将所述信号的相干积分结果中的部分存储在相干积分存储器内，其中存储的数据大小为b*c，其中，b为信号的码相位维度中的输出数，c为信号相位旋转后得到的多普勒频率个数。在一个示例性的实施例中，所述相干积分存储器内存储的数据用于每个多普勒搜索单元重复共享使用。在一个示例性的实施例中，所述相干积分计算器是通过如下方式处理信号的，包括：如果所述信号的相干时间长度大于所述最大相干积分长度，存储每个多普勒单元中的相干积分的中间结果，并根据缓存的中间结果，得到所述信号完整的相干积分结果。在一个示例性的实施例中，所述相干积分计算器在信号的相干时间长度大于预设的时间长度后，还执行如下至少一个操作，包括：记录信号的比特边界信息；去除信号的二级码；去除信号中的导航比特。在一个示例性的实施例中，所述非相干积分计算器，用于在得到信号在码相位和频率维度上每轮的相干积分结果，对相干积分结果中的每个幅度值累加，生成非相干积分结果。本申请实施例提供的装置，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据，并按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果，在对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果，最后，根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号，实现处理不同信号类型的信号的目的，降低设备开发成本。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为相关技术中GNSS接收机的结构示意图；图2为本申请实施例提供的GNSS中信号处理装置的结构图；图3本申请实施例提供的GNSS信号捕获系统的示意图；图4为图3所示系统中匹配滤波器的工作示意图；图5为图4所示匹配滤波器处理数据的工作应用场景的示意图；图6为图4所示匹配滤波器处理数据的工作应用场景的另一示意图图7为图4所示匹配滤波器多轮处理数据的工作应用场景的示意图；图8为图4所示匹配滤波器多轮处理数据的工作应用场景的示意图；图9为本申请实施例提供的匹配滤波器处理信号的示意图；图10为本申请实施例提供的匹配滤波器处理信号的另一示意图；图11为本申请实施例提供的非相干积分处理器的数据处理的示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图2为本申请实施例提供的GNSS中信号处理装置的结构图。图2所示结构，包括：数据缓存器，用于在得到至少两个种类的GNSS系统的卫星信号后，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据，其中所述数据存储大小满足能够完成所述卫星信号的最大相干积分长度所需的数据；匹配滤波器，用于按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，得到相关性结果；相干积分计算器，用于根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果；非相干积分计算器，用于根据预先设置的非相关积分长度，对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果；峰值搜索器，用于根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号。本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全球导航卫星系统GNSS中信号处理装置，其特征在于，包括：数据缓存器，用于在得到至少两个种类的GNSS系统的卫星信号后，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据，其中所述数据存储大小满足能够完成所述卫星信号的最大相干积分长度所需的数据；匹配滤波器，用于按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，得到相关性结果；相干积分计算器，用于根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果；非相干积分计算器，用于根据预先设置的非相关积分长度，对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果；峰值搜索器，用于根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号。

【技术特征摘要】
1.一种全球导航卫星系统GNSS中信号处理装置，其特征在于，包括：数据缓存器，用于在得到至少两个种类的GNSS系统的卫星信号后，按照预先设置的卫星信号的数据存储大小，存储所述信号的数据，其中所述数据存储大小满足能够完成所述卫星信号的最大相干积分长度所需的数据；匹配滤波器，用于按照所述卫星信号的信号类型，计算所述卫星信号的码位相关性，得到相关性结果；相干积分计算器，用于根据所述卫星信号的相关性结果，计算所述卫星信号的时间和频率的相干积分结果；非相干积分计算器，用于根据预先设置的非相关积分长度，对所述卫星信号的相干积分结果进行计算，得到所述卫星信号的非相干积分结果；峰值搜索器，用于根据所述卫星信号的非相干积分结果，进行峰值搜索，得到完整的信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：冲裁器，用于生成信号的选择结果，并发送给所述匹配滤波器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述匹配滤波器是通过如下方式处理卫星信号的，包括：在接收到信号的数据块后，按照所述缓存空间的大小，缓存所述信号的数据块，在处理完第一个数据块之后，把第二块中的数据移动到第一块，然后将新数据写入第二块，以此类推；其中所述每个数据块均使用相同的随机噪声码PRN；其中，所述匹配滤波器的数据存储空间包括两个缓存空间，其中，每个缓存空间的数据大小为a个样本，其中，a为正整数，表示所述匹配滤波器每次能够处理的数据长度。4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述匹配滤波器对不同信号类型计算的轮数和每轮的段数为Ns/Nc的向上取整的结果；其中，Nc表示所述匹配滤波器一次结算输出的码相位个数，Ns表示不同的信号类型需要输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迪，贾志科，黄磊，
申请(专利权)人：和芯星通科技北京有限公司，和芯星通科技美国有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11