一种实现预处理的方法及装置制造方法及图纸

一种实现预处理的方法及装置，包括：下采样单元、重量化单元和存储单元；其中，下采样单元用于：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；重量化单元用于：将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；存储单元用于：存储重量化单元处理后的数据。本发明专利技术实施例降低了预处理过程的复杂度，减少了预处理过程的运算量。

【技术实现步骤摘要】
一种实现预处理的方法及装置
本文涉及但不限于卫星导航技术，尤指一种实现预处理的方法及装置。
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)搜索模块等。为了提高处理速度和缩短处理时间，硬件部分往往配置多套并行的硬件资源来完成同一个处理任务；如捕获搜索模块就经常配置多个硬件通道，每个硬件通道可以独立地捕获搜索一颗卫星，系统可以同时捕获搜索多颗卫星，不需要通过加大硬件时钟频率来缩短处理时间。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、跟踪(TE，TrackingEngine)模块等。从信号处理流程来看，需要先捕获到卫星导航信号，然后通过A2T模块和跟踪模块进行处理。由于捕获搜索过程需要在时间(码延时)和频率(载波多普勒)两个维度上搜索一颗可见卫星发射的导航信号，用来获得粗略的码延时结果和载波多普勒值，计算量十分大。同时，为了获得较好的捕获性能，需要通过较大的存储空间存储较长的导航信号；为了减小存储空间，相关技术在进行捕获预处理时将信号采样率降为码片速率的2倍，以同时满足奈奎斯特采样定理；例如，GPS系统的粗捕获(C/A，Coarse/Acquisition)码的码片速率为1.023兆赫兹(MHz)，则将导航信号的采样率降为2.046MHz；BD系统的测距码的码片速率为2.046MHz，则将导航信号的采样率降为4.092MHz；而为了提高定位性能，导航系统的初始信号采样率(即模拟数字转换器(ADC)输出信号的采样率)通常不是测距码率的整数倍，即上述捕获下采样为小数倍下采样；而小数倍下采样通常采用数字控制振荡器(NCO，NumericallyControlOscillator)方案，实现较为复杂。此外，在捕获预处理后的载波多普勒消除过程中，也牵涉到采样率变换的问题(目的是为了时间对齐)，同样需要用到NCO进行处理；即捕获处理时采用了两次NCO处理。图1为相关技术中捕获跟踪的装置的结构框图，如图1所示，捕获和跟踪的预处理是分别执行的。中频模拟信号经模数转换(ADC)单元采样后，通过消除中频单元进行消除中频的操作；对消除中频后的数据通过低通滤波器进行混频后高频分量的滤除；将滤除高频分量后的数据分为捕获预处理和跟踪预处理；其中，在捕获预处理的支路上，先通过小数倍下采样单元进行小数倍下采样处理，将采样率降为测距码的码率的2倍；将小数倍下采样处理后的信号通过捕获重量化单元执行捕获重量化操作，例如将I(同步)支路、Q(正交)支路数据重量化为各自2比特；重量化后的数据存入捕获存储器中，供后续的捕获搜索单元使用。与捕获支路不同的是，在跟踪预处理支路上，先进行整数倍下采样单元；将整数倍下采样的数据通过跟踪重量化单元进行跟踪重量化，重量化的比特数目也不同，如采用I、Q各3比特；最后，由于存储格式不同，跟踪存储器是一块单独的跟踪存储器中；跟踪相关器使用跟踪存储器里的I、Q数据进行后续处理。综上，相关技术进行捕获即跟踪预处理时，需要分为两个支路分别进行处理，且捕获预处理时需要通过两次NCO处理实现，运算复杂。
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预处理的方法及装置，能够降低了预处理过程的复杂度，减少了预处理过程的运算量。本专利技术实施例提供了一种实现预处理的装置，包括：下采样单元、重量化单元和存储单元；其中，下采样单元用于：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；重量化单元用于：将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；存储单元用于：存储重量化单元处理后的数据。可选的，所述装置还包括：模数转换单元、消除中频单元及低通滤波单元；其中，所述模数转换单元用于：对输入的中频模拟信号进行模数转换；所述消除中频单元用于：对模数转换后的数据进行消除中频处理；所述低通滤波单元用于：滤除消除中频处理后的数据中的所述高频分量。可选的，所述装置还包括：捕获搜索单元和跟踪相关器；其中，所述捕获搜索单元用于：根据存储单元存储的数据进行捕获搜索；所述跟踪相关器用于：根据存储单元存储的数据进行跟踪操作。另一方面，本专利技术实施例还提供一种实现预处理的方法，包括：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；存储进行多普勒消除和小数倍下采样处理后的数据。可选的，所述方法还包括：对输入的中频模拟信号进行模数转换；对模数转换后的数据进行消除中频处理；滤除消除中频处理后的数据中的所述高频分量。可选的，所述方法还包括：根据存储进行多普勒消除和小数倍下采样处理后的数据进行捕获搜索；根据存储进行多普勒消除和小数倍下采样处理后的数据进行跟踪操作。再一方面，本专利技术实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述实现预处理的方法。还一方面，本专利技术实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器；其中，处理器被配置为执行存储器中的程序指令；程序指令在处理器读取执行以下操作：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；存储进行多普勒消除和小数倍下采样处理后的数据。与相关技术相比，本申请技术方案包括：下采样单元、重量化单元和存储单元；其中，下采样单元用于：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；重量化单元用于：将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现预处理的装置，其特征在于，包括：下采样单元、重量化单元和存储单元；其中，/n下采样单元用于：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；/n重量化单元用于：将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；/n存储单元用于：存储重量化单元处理后的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现预处理的装置，其特征在于，包括：下采样单元、重量化单元和存储单元；其中，
下采样单元用于：对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；
重量化单元用于：将完成整数倍下采样后的数据进行多普勒消除和小数倍下采样处理；
存储单元用于：存储重量化单元处理后的数据。


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：模数转换单元、消除中频单元及低通滤波单元；其中，
所述模数转换单元用于：对输入的中频模拟信号进行模数转换；
所述消除中频单元用于：对模数转换后的数据进行消除中频处理；
所述低通滤波单元用于：滤除消除中频处理后的数据中的所述高频分量。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：捕获搜索单元和跟踪相关器；其中，
所述捕获搜索单元用于：根据存储单元存储的数据进行捕获搜索；
所述跟踪相关器用于：根据存储单元存储的数据进行跟踪操作。


4.一种实现预处理的方法，其特征在于，包括：
对滤除高频分量的数据进行整数倍下采样；
将完成整数倍下采样后的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋挥师，徐雄伟，刘晓燕，赵海龙，孙涛，
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