【技术实现步骤摘要】
一种高动态高灵敏度GNSS信号捕获方法
本申请涉及卫星应用
，特别是涉及一种高动态高灵敏度GNSS(全球导航卫星系统)信号捕获方法。
技术介绍
高动态高灵敏度GNSS信号捕获，主要是实现GNSS接收机在高动态、接收信号功率微弱的条件下实现导航信号快速捕获，是高动态高灵敏导航接收机中重要的一个环节。高动态高灵敏导航接收机可用于此两类应用场景：(1)无论是中高轨空间飞行器，还是机弹载飞行器，都具有较大的飞行速度，飞行过程中会出现频繁的轨道机动，其频繁轨道机动和较大的空气阻力对卫星导航信号接收带来动应力影响；(2)卫星导航信号功率弱且电平差异大，对于中高轨飞行器，需要接收地球另一侧的导航星主瓣和旁瓣信号，信号电平一版低于常规导航定位应用场景15-30dB。对于临近空间机弹载飞行器来说，其飞行全过程中会受到严酷的热、声、振等复合环境的影响，面临从亚声速、跨声速、超声速到高超声速范围内的复杂问题，天线视场也会受姿态调整情况，导致接收信号功率降低，也需要解决高灵敏度导航信号接收处理问题。高动态高灵敏度导航接收机的应...
【技术保护点】
1.一种高动态高灵敏度GNSS信号捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)针对模数转换采样后的数字中频信号，首先去除中频载波，得到IQ两路基带信号；然后经过低通数字滤波器，限制信号带宽在GNSS伪码频谱主瓣宽度内，保证后面的采样数据抽取过程中混叠；/n(2)利用相位累加器溢出位作为使能信号，完成采样数据抽取，实现采样数据降采样；/n(3)将步骤(2)中的降采样后的数据连续交替存储在两个缓存中，形成乒乓缓冲数据结构，每个缓存数据长度等于伪码周期相干积分时间长度Num
【技术特征摘要】
1.一种高动态高灵敏度GNSS信号捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)针对模数转换采样后的数字中频信号，首先去除中频载波，得到IQ两路基带信号；然后经过低通数字滤波器，限制信号带宽在GNSS伪码频谱主瓣宽度内，保证后面的采样数据抽取过程中混叠；
(2)利用相位累加器溢出位作为使能信号，完成采样数据抽取，实现采样数据降采样；
(3)将步骤(2)中的降采样后的数据连续交替存储在两个缓存中，形成乒乓缓冲数据结构，每个缓存数据长度等于伪码周期相干积分时间长度Numcoh，其值为Ncoh×T×Clks，Ncoh相干积分次数，T为伪码周期，Clks降采样数据速率；
步骤(1)～步骤(3)中工作时钟速度为采样时钟速率；
(4)读取步骤(3)中的某个缓存中降采样数据，根据GNSS接收机飞行加速度与待搜索的多普勒值，采用并行补偿数据折叠相干累加方法将Numcoh采样数据压缩为Numcoh/Ncoh采样数据，即压缩后数据量为T×Clks；
针对T×Clks数据进行FFT计算，并与存储的伪码FFT结果共轭值相乘，然后完成IFFT计算，最终实现M个间隔为T×Clks/M码片的相关值并行搜索；
设置步骤(4)和步骤(5)中工作时钟值设置为P倍于步骤(1)～步骤(3)工作时钟，提高数据处理速度；因此，针对降采样抽取后的的T×Clks采样数据，可最多同时完成Nk×M个多普勒频率搜索和码片相关值计算，Nk为Ncoh×P向下取整值；多普勒频率搜索起点可设置，多普勒搜索范围Nk×fbin，多普勒搜索间隔fbin；
(5)将步骤(4)中Nk×M多普勒和伪码码片的相关结果进行缓存，按照步骤(1)～(4)连续处理步采样数据后，获得下一组Nk×M相关结果；将当前相关结果与前一组相关结果进行非相干累加，在累加过程中进行伪码多普勒补偿，并通过两级加法器，完成Nncoh次非相干累加，并求出Nk×M中所有非相干累加结果之和，为信号捕获提供门限判据；
(6)若判断捕获未成功，则设置步骤(4)中下一个多普勒频率搜索起点，重新执行步骤(1)～步骤(5)。
2.根据权利要求1所述的一种高动态高灵敏度GNSS信号捕获方法，其特征在于，步骤(2)所述相位累加器带溢出位的方法，包括以下步骤：根据降采样频率设置频率控制字并送入相位累加器，在每个采样时钟周期内，频率控制字与前一个累加结果相加，当累加结果超过N位位宽表示范围，将会在第N+1位溢出，即N+1位置为1，在下一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，陶然，郇浩，王盾，张爽娜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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