BOC调制信号的捕获方法及装置制造方法及图纸

本文公开了一种二进制偏移载波BOC调制信号的捕获方法及装置，可以包括：将待捕获的信号，依次经过前端处理、与本地载波信号进行混频处理、与本地伪码信号进行相关运算，得到第一累加信号；将本地副载波与所述第一累加信号进行混频处理，得到第二累加信号；基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，以滤除BOC调整信号相关函数中的旁瓣，得到能量值；根据所述能量值以及预设的捕获阈值，进行检测判决。本申请解决了BOC调制信号相关函数多峰性带来了的捕获精度低的问题，在保证高精度捕获的同时，还降低了复杂度。还降低了复杂度。还降低了复杂度。

【技术实现步骤摘要】
BOC调制信号的捕获方法及装置


[0001]本专利技术涉及导航
，尤指一种BOC调制信号的捕获方法及装置。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，人类对导航定位技术的研究跨入了卫星定位时代。为了能够在全球范围内、全天候地提供精确地位置以及速度信息，全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)的概念被提出。全球卫星导航系统在众多领域有着非常重要的作用，其中包括军事、导航、勘探、监测、测量、通信授时等等，随着近年民用应用的快速发展，在人们日常生活中全球卫星导航系统已经逐渐深入，从手机、个人电脑、汽车、民用飞机到导弹、战机都离不开卫星导航技术。全球各大国都在努力发展卫星导航技术，目前存在多个卫星导航系统，各国之间既独立竞相发展卫星导航技术又相互兼容系统，形成繁荣的GNSS系统。
[0003]全球导航卫星系统包括美国的GPS(Global Position System)，俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗(Compass Navigation System)系统。美国的GPS是第一个覆盖全球的空间卫星导航系统，其卫星星座共有32颗卫星，采用码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)的卫星寻址方式。目前，美国正在加速GPS现代化和第三代GPS的研发工作，在新的GPS卫星中增加L2C和L5两个民用信号及一个军用M码信号。俄罗斯的GLONASS系统与GPS系统原理和功能类似，其卫星星座由24颗卫星组成，采用频分多址(FDMA，Frequency Division Multiple Access)的卫星寻址方式。目前，俄罗斯正在进行GLONASS现代化工作，采用CDMA方式实现与GPS和Galileo系统的兼容。Galileo系统为欧盟一个正在建造的卫星导航定位系统，其卫星星座由30颗卫星构成，卫星寻址采用码分多址的方式。它能够与GPS和GLONASS完成多系统的兼容并且可以提供更多的民用服务。“北斗1号”是中国自主研发的由3颗卫星组成的第一代卫星导航系统，没有测距和测高的功能。正在建设的“北斗2号”是由3颗倾斜同步轨道卫星、27颗中轨道卫星和5颗地球静止轨道卫星组成，可满足全球覆盖的条件，为我国陆地、海洋、空中和空间的各类军事和民用提供多种应用保障。
[0004]随着现代GNSS的快速发展，美国现代GPS系统，欧洲Galileo系统和北斗系统等都采用了新型卫星导航信号。与传统BPSK调制的卫星导航信号相比，二进制偏移载波(BOC，Binary Offset Carrier)调制技术能够使信号能量集中分布在频带边缘，充分利用频带资源，避免信号之间的频谱混叠导致的相互干扰。此外，BOC信号的相关函数具有更窄的主峰，因此具有更好的抗多径性能，从而提升导航接收机的高精度测量性能。
[0005]作为卫星导航定位系统中核心组成部分，捕获是一个二维的搜索过程，即伪码的捕获和载波的捕获。伪码的捕获，主要是由于卫星导航信号采用了不同的伪随机码对信号进行扩频调制。因为伪随机码良好的自相关性，一般伪码捕获都是通过对两路信号进行相关运算来完成的。当本地伪随机码与接收伪随机码的相位在前后的任何方向上偏移超过一个码片时相关值会非常小；当两者在一个码片的误差内对齐时相关函数值则明显增大。故
本地伪码与接收信号的相关器输出的相关峰值超过了预定的门限值时，则说明本地复现了调制该导航电文的伪码序列。载波捕获，主要考虑的是载波多普勒的存在造成接收信号载波的不确定性。如果本地载波与接收信号的频率相差较大，其相关值会明显变小。因此若要实现伪码捕获，必须先获得接收信号载波的准确值。只有当载波和码相位都匹配时，才能准确地捕获到信号。
[0006]而相关技术中，BOC调制信号相关函数多峰性带来了捕获性能低、计算复杂度高等问题。

技术实现思路

[0007]本申请旨在解决相关技术的至少一个技术问题。
[0008]本专利技术提供了一种BOC调制信号的捕获方法及装置，至少能够解决BOC调制信号捕获精度低的问题。
[0009]本申请提供了如下技术方案。
[0010]一种二进制偏移载波BOC调制信号的捕获方法，包括：
[0011]将待捕获的信号，依次经过前端处理、与本地载波信号进行混频处理、与本地伪码信号进行相关运算，得到第一累加信号；
[0012]将本地副载波与所述第一累加信号进行混频处理，得到第二累加信号；
[0013]基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，以滤除BOC调整信号相关函数中的旁瓣，得到能量值；
[0014]根据所述能量值以及预设的捕获阈值，进行检测判决。
[0015]其中，所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，包括：根据第一累加信号、第二累加信号以及预先设置的权重进行计算。
[0016]其中，所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，包括：基于如下公式进行计算：
[0017]R＝R1‑
αR2+|R1‑
α|R2||
[0018]其中，R表示所述能量值，R1表示第一累加信号，R2表示第二累加信号，α为预先设置的权重。
[0019]其中，还包括：在所述检测判决的结果为未捕获到卫星信号时，调整所述本地伪码信号的码相位，以进入所述卫星信号的下一轮捕获。
[0020]其中，还包括：所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算之前，对所述第一累加信号和/或所述第二累加信号进行相干积分和/或非相干积分的处理。
[0021]一种二进制偏移载波BOC调制信号的捕获装置，包括：
[0022]前端处理单元；
[0023]载波数控振荡器；
[0024]伪码数控振荡器；
[0025]第一混频器；
[0026]相关器；
[0027]第二混频器；
[0028]计算单元；
[0029]检测判决器；
[0030]其中，待捕获的信号经过所述前端处理单元的前端处理之后送入所述第一混频器，所述第一混频器将所述载波数控振荡器生成的本地载波信号与所述前端处理后的信号进行混频处理并送入所述相关器，所述相关器将所述混频处理后的信号与所述伪码数控振荡器生成的本地伪码信号进行相关运算，得到第一累加信号并送入所述第二混频器；所述第二混频器将所述伪码数控振荡器生成的本地副载波与所述第一累加信号进行混频处理，得到第二累加信号；来自相关器的第一累加信号与来自第二混频器的第二累加信号分别进入所述计算单元，所述计算单元基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，以滤除BOC调整信号相关函数中的旁瓣，得到能量值并送入所述检测判决器，所述检测判决器根据所述能量值以及预设的捕获阈值，进行检测判决。
[0031]其中，所述计算单元根据第一累加信号、第二累加信号以及预先设置的权重进行计算。
[0032]其中，所述计算单元基于所述第一累加信号与所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二进制偏移载波BOC调制信号的捕获方法，包括：将待捕获的信号，依次经过前端处理、与本地载波信号进行混频处理、与本地伪码信号进行相关运算，得到第一累加信号；将本地副载波与所述第一累加信号进行混频处理，得到第二累加信号；基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，以滤除BOC调整信号相关函数中的旁瓣，得到能量值；根据所述能量值以及预设的捕获阈值，进行检测判决。2.根据权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，包括：根据第一累加信号、第二累加信号以及预先设置的权重进行计算。3.根据权利要求1或2所述的捕获方法，其特征在于，所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算，包括：基于如下公式进行计算：R＝R1‑
αR2+|R1‑
α|R2||其中，R表示所述能量值，R1表示第一累加信号，R2表示第二累加信号，α为预先设置的权重。4.根据权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，还包括：在所述检测判决的结果为未捕获到卫星信号时，调整所述本地伪码信号的码相位，以进入所述卫星信号的下一轮捕获。5.根据权利要求1所述的捕获方法，其特征在于，还包括：所述基于所述第一累加信号与所述第二累加信号进行计算之前，对所述第一累加信号和/或所述第二累加信号进行相干积分和/或非相干积分的处理。6.一种二进制偏移载波BOC调制信号的捕获装置，其特征在于，包括：前端处理单元；载波数控振荡器；伪码数控振荡器；第一混频器；相关器；第二混频器；计算单元；检测判决器；其中，待捕获的信号经过所述前端处理单元的前端处理之后送入所述第一混频器，所述第一混频器将所述载波数控振荡器生成的本地载波信号与所述前端处理后的信号进行混频处理并送入所述相关器，所述相关器将所述混频处理后的信号与所述伪码数控振荡器生成的本地伪码信号进行相关运算，得到第一累加信号并送入所述第二混频器；所述第二混频器将所述伪码数控振荡器生成的本地副载波与所述第一累加信号进行混频处理，得到第二累加信号；来自相关器的第一累...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋挥师，徐雄伟，
申请(专利权)人：大唐半导体设计有限公司，
类型：发明
国别省市：