一种实现捕获处理的方法及接收机技术

一种实现捕获处理的方法及接收机，包括：根据所有导航系统的待捕获卫星设置第一待捕获卫星列表；对第一待捕获卫星列表执行第一预设时长的第一捕获积分操作；根据第一捕获积分操作的结果确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序。本发明专利技术实施例提升了导航接收机的硬件资源利用率，减少了导航系统的启动时长。

【技术实现步骤摘要】
一种实现捕获处理的方法及接收机
本文涉及但不限于卫星导航技术，尤指一种实现捕获处理的方法及接收机。
技术介绍
全球卫星导航系统(GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)在人们的日常生活中发挥着越来越不可替代的重要作用，尤其在导航、勘探、监测、测量、通信授时等领域得到越来越多的应用。随着近年民用应用的快速发展，在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。全球卫星导航系统主要包括美国的GPS系统、中国的北斗(BD)系统、俄罗斯的全球导航卫星定位系统(GLONASS、以及欧洲的伽利略(Galileo)系统；其中，在中国和亚太地区，GPS和北斗应用较为广泛；在俄罗斯，以GPS和GLONASS应用较多。上述四个主要的卫星导航系统中，GPS、BD和伽利略采用码分多址(CDMA，CodeDivisionMultipleAccess)信号制式，GLONASS系统采用频分多址(FDMA，FrequencyDivisionMultipleAccess)信号制式。导航接收机包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括需要大量计算的模块，如预处理模块、捕获(AE，AcquisitionEngine)搜索模块、跟踪(TE，TrackingEngine)相关积分模块等。软件部分包括位置、速度、定时(PVT，Positioning、Velocity、Timing)模块、捕获转跟踪(A2T，AEtoTE)模块、等。从信号处理流程来看，导航接收机捕获到卫星导航信号(AE)后，需要依次通过A2T模块、在切换到跟踪模块(TE)；因此，捕获模块是导航定位的关键模块，它不但决定了后续模块的启动，也影响着整个接收机的性能。衡量导航接收机冷启动的一个重要指标就是冷启动时间(TTFF，TimeToFirstFix)；冷启动时间主要受捕获搜索模块工作性能制约。由于定位成功至少需要捕获到4颗可见卫星，而冷启动无法预知任何卫星信息，只能盲目全星座搜索。而为了获得较好的起始定位性能，往往认为捕获到越多信号质量越好的卫星越是有益。为了减小TTFF，技术人员通常选择增大芯片面积，即设置多条捕获通道，以进行多个卫星的同时捕获；例如、设置32个捕获通道，或48个捕获通道；设置多条捕获通道，可以同时捕获多个卫星，尽管极大地增加了硬件复杂度，对单个系统如GPS系统可以减小捕获时间；但对多系统导航接收机，如同时支持GPS、BD、GLONASS等系统，甚至还包括卫星增强系统(SBAS，SatelliteBasedAugmentSystem)等；不可能通过无限制地增加通道数量来改善多系统带来的性能；即上述仅仅依靠增加通道数量的方法是不可行的。针对上述问题，技术人员提出了一种改进方案，即在不增加捕获通道数量的情况下，将每个系统的卫星隐含性地分为信号质量较好的集合和信号质量较差的集合。对于信号质量较好的卫星集合，捕获这些卫星不需要较长的积分时间，因而捕获一颗卫星所需时间较短；而对于信号质量较差的卫星集合，捕获这些卫星则需要很长的积分时间。然后，针对每个卫星导航系统进行轮换捕获。这种改进减少了启动时间，但硬件资源无法被充分应用；这是因为在捕获一颗卫星之前，没有任何关于该卫星的先验信息，可能该卫星根本就不可见，如果仍然试图去捕获它，将导致启动时间仍然较长；也就是说，上述改进仍然无法充分利用硬件资源，导致系统的启动时间仍然较长。图1为相关技术中多系统捕获的方法流程图，如图1所示，包括：步骤101、选择一个导航系统；步骤102、设置当前系统的待捕获卫星列表；步骤103、判断当前待捕获列表是否为空；当前待捕获列表存在待捕获卫星时，执行步骤1041；当前待捕获列表为空时，执行步骤1051；步骤1041、利用硬件资源进行短时捕获积分；这里，短时捕获积分采用的累加的相干积分时间和非相干积分时间较短，主要面向信号质量较好的卫星；步骤1042、利用短时捕获积分结果更新待捕获卫星列表；更新待捕获卫星列表时，将已确定的卫星从待捕获列表中去除；已确定的卫星包括已确定可见的卫星和已确定不可见的卫星。步骤1043、利用硬件资源进行长时捕获积分；步骤1044、利用长时捕获积分结果更新待捕获卫星列表；这里，利用更新后的待捕获卫星列表，进行长时捕获积分；即捕获信号质量较差的卫星；采用的积分时间，即累加的相干积分时间和非相干积分时间较长。利用长时捕获积分结果更新待捕获卫星列表，重新执行步骤103；步骤1051、判断所有系统是否均完成捕获；还有系统未均完成捕获时，执行步骤1061；所有系统均完成捕获时，结束捕获。步骤1061、切换至下一个导航系统；切换至下一个导航系统后执行步骤102。参见图1，每次进行捕获操作时，其中一个导航系统将会完全占用现有的硬件资源；假设，硬件资源包含32个硬件通道(可以同时最多捕获32颗卫星)，采用上述方案，即使当前系统只有1颗待捕卫星，剩余的31个硬件通道也无法用于其它导航系统；综上，目前导航接收机进行捕获时，无法充分利用硬件资源，导致系统的启动时间长。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本专利技术实施例提供一种实现捕获处理的方法及接收机，能够提升导航接收机的硬件资源利用率，减少导航系统的启动时长。本专利技术实施例提供了一种实现捕获处理的方法，包括：根据所有导航系统的待捕获卫星设置第一待捕获卫星列表；对第一待捕获卫星列表执行第一预设时长的第一捕获积分操作；根据第一捕获积分操作的结果确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序。可选的，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序后，所述方法还包括：根据确定的所述捕获顺序，从所述第一待捕获卫星列表中逐次选择与捕获通道数量相同的待捕获卫星作为第二待捕获卫星列表；根据选择获得的各所述第二待捕获卫星列表分别进行以下处理：根据选择的所述第二待捕获卫星列表进行第二预设时长的短时捕获积分操作；基于所述短时捕获积分操作的结果更新所述第二待捕获卫星列表；根据所述更新后的第二待捕获卫星列表进行第三预设时长的长时捕获积分操作；基于所述长时捕获积分结果更新第二待捕获卫星列表；其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；所述第三预设时长大于所述第二预设时长。可选的，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序后，所述方法还包括：根据确定的所述捕获顺序，从所述第一待捕获卫星列表中选择出一个或一个以上与捕获通道数量相同的待捕获卫星作为第二待捕获卫星列表；根据选择获得的各所述第二待捕获卫星列表分别进行以下处理：根据选择的所述第二待捕获卫星列表进行第二预设时长的短时捕获积分操作；基于所述短时捕获积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现捕获处理的方法，其特征在于，包括：/n根据所有导航系统的待捕获卫星设置第一待捕获卫星列表；/n对第一待捕获卫星列表执行第一预设时长的第一捕获积分操作；/n根据第一捕获积分操作的结果确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现捕获处理的方法，其特征在于，包括：
根据所有导航系统的待捕获卫星设置第一待捕获卫星列表；
对第一待捕获卫星列表执行第一预设时长的第一捕获积分操作；
根据第一捕获积分操作的结果确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序后，所述方法还包括：
根据确定的所述捕获顺序，从所述第一待捕获卫星列表中逐次选择与捕获通道数量相同的待捕获卫星作为第二待捕获卫星列表；
根据选择获得的各所述第二待捕获卫星列表分别进行以下处理：
根据选择的所述第二待捕获卫星列表进行第二预设时长的短时捕获积分操作；
基于所述短时捕获积分操作的结果更新所述第二待捕获卫星列表；
根据所述更新后的第二待捕获卫星列表进行第三预设时长的长时捕获积分操作；
基于所述长时捕获积分结果更新第二待捕获卫星列表；
其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；所述第三预设时长大于所述第二预设时长。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序后，所述方法还包括：
根据确定的所述捕获顺序，从所述第一待捕获卫星列表中选择出一个或一个以上与捕获通道数量相同的待捕获卫星作为第二待捕获卫星列表；
根据选择获得的各所述第二待捕获卫星列表分别进行以下处理：
根据选择的所述第二待捕获卫星列表进行第二预设时长的短时捕获积分操作；
基于所述短时捕获积分操作的结果更新所述第二待捕获卫星列表；
根据所述更新后的第二待捕获卫星列表进行第三预设时长的长时捕获积分操作；
基于所述长时捕获积分结果更新第二待捕获卫星列表。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序后，所述方法还包括：
完成选择出的所述一个或一个以上所述与捕获通道数量相同的待捕获卫星的第二待捕获卫星列表的捕获处理后：
重新确定所有导航系统的待捕获卫星；
根据重新确定的所述所有导航系统的待捕获卫星重新设置所述第一待捕获卫星列表；
根据重新设置的所述第一待捕获卫星列表进行捕获处理。


5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述确定对待捕获卫星进行捕获的捕获顺序包括：
根据所述第一捕获积分操作的结果，确定每一个所述待捕获卫星的积分结果的幅度值；
基于各导航系统在单位时长内积分结果的幅度值相等，确定对各导航系统的待捕获卫星的幅度值进行加权的加权系数；
将确定的各导航系统的待捕获卫星的幅度值通过确定的加权系数进行加权后，根据幅度值加权后的取值大小按序进行待捕获卫星的捕获。


6.一种接收机，其特征在于，包括：设置单元、瞬时操作单元及确定顺...

【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：北京;11