一种北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法技术

本发明专利技术公开了一种北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法；来自北斗B1C信号接收机天线的数字中频信号经过捕获得到卫星捕获的伪随机码编号、码相位及多普勒频率初值，获得捕获结果可根据接收机需求对单数据分量进行跟踪或对数据分量和导频分量双分量进行跟踪选择设置参数。设置完跟踪分量，接收机对选择分量进行跟踪获得跟踪分量同相支路即时值的输出值。此时的输出同相支路即时值的信号，对导频分量表示含有子码信息的信号，对数据分量表示编码后的导航数据信息的信号。本发明专利技术在接收机实时解码导航电文的情况下可以减少解码电文的复杂度，提高解码电文的效率，为北斗B1C接收机解码导航电文提供了有效方案，具有实际工程意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法


[0001]本专利技术属于北斗B1C基带信号定位导航与控制
，特别涉及一种北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法。

技术介绍

[0002]随着军用和民用领域对导航应用需求的不断提升，各个国家近些年开始实施全球定位系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)的现代化升级计划，其中在民用信号方面，在L1频段上GPS新增了L1C新体制信号，北斗导航系统增加了北斗三号B1C信号，伽利略系统增加了E1OS信号。在使用新体制信号的过程中，北斗B1C信号数据分量部分的B
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CNAV1电文引入了很多线性纠错编码并使用了没有固定同步头的帧结构，这为北斗电文的帧同步及导航电文解码带来了全新的挑战。因此，解决北斗电文帧同步和解码导航电文及降低解码电文的复杂度成为卫星导航领域卫星软件接收机重要的一部分，对北斗三号接收机有重要的工程意义。
[0003]北斗B1C信号是导航系统现代化的信号之一，其信号由数据信号和导频信号组成。B1C一帧电文的周期为18s，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)、北斗B1C接收机将天线接收到的北斗卫星信号进过射频前端处理后变成数字中频信号，提供给接收机输入信号来源；步骤(2)、接收机通过捕获算法获取当前时候存在可见星及其捕获码相位和多普勒频率便于后续跟踪使用；步骤(3)、接收机通过用户需求及捕获信号载噪比选择对北斗卫星包含的数据分量或导频分量进行跟踪，当捕获信号载噪比大于等于40dB
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Hz或根据用户需要选择只跟踪数据分量，并设置跟踪分量参数为1；当捕获信号载噪比小于40dB
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Hz或不考虑运行时间选择跟踪导频分量和数据分量，并设置跟踪分量参数为2；步骤(4)、获取跟踪分量参数后，接收机根据捕获获得的PRN号、码相位和多普勒频率进行跟踪过程；步骤(5)、PRN号、跟踪分量I支路值和跟踪分量参数值传入双分量帧同步模块，通过跟踪分量参数值选择对单数据分量帧同步或对导频分量辅助数据分量帧同步；当跟踪分量参数为1时，通过PRN号生成数据分量同步头序列对18s以上的数据分量进行同步帧头得到子帧1位置P
df1
同时推算出第n个完整帧子帧2和3起始位置和当跟踪分量参数为2时；获得6s内导频分量的数据进行相关获得当前数据所对应一帧数据起始位置P
pn
进行推算此刻数据分量第n个完整帧周期子帧1、2和3起止位置刻数据分量第n个完整帧周期子帧1、2和3起止位置和步骤(6)、多星联调解码模块获得子帧1的起始位置，当判断外部SOH值为999时，判断为是首颗卫星解码，通过BCH解码解算子帧1数据获得SOH信息，并储存给外部存储；当判断外部SOH值不是999，即其他星子帧1解码已经解码完成，可根据外部储存的其它星SOH信息生成SOH编码超前滞后序列与当前SOH值相关，获取最大峰值判断编码序列的SOH值，减少BCH解码过程，完成子帧1解码过程；步骤(7)、将子帧2、3的解交织模块获得子帧2的起止位置，将获得的子帧2和子帧3交织的数据块，分开成子帧2、3对应的编码电文，便于对每个子帧进行单独处理；将解交织后子帧2、3的编码电文传入去LPDC模块，去LPDC模块分别对子帧2，3比特冗余数据剔除进行留下解码的子帧2、3电文数据；步骤(8)、将步骤(7)中子帧2、3解码电文数据进行CRC校验模块，校验成功则解码电文数据为正确的电文数据进行解读，若不正确则从步骤(5)中重新推算新的下一周期的电文子帧1、2、3的起止位置；步骤(9)、重复循环步骤(2)～(8)，持续得到接收机实时同步电文帧头和解码的电文信号，储存子帧所包含的导航电文，和更新电文的信息。2.根据权利要求1所述的北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法，其特征在于，所述步骤(5)中，双分量帧同步模块利用读取的跟踪参数及PRN信息，通过判断跟踪参数是否为1，来进行选择单数据分量帧同步或导频分量辅助数据分量帧同步；当参数为1时，将获取36秒的跟踪数据分量进行极性转换并储存，读取本地生成的同步帧头矩阵F，根据卫星PRN号选取矩阵F中21位帧头序列，对跟踪数据分量进行相关积分操作得到跟踪数据分量的相关函数；对于跟踪数据分量的时间长度大于两个连续帧播发的时间，即相关函数出现帧头序列获取间隔为18s的多个为21的最大相关值；确定第一个最大相关值为第一个整帧起始位
置P
df1
，推算出第n个完整帧子帧2和3起始位置和当跟踪参数不为1时，获取数据分量和导频分量内容极性转换并储存，然后将极性转化后导频分量6s的数据与单周期完整1800位子码进行导频分量子码同步算法，获取同步位P
pn
，将同步为进行推算第n个完整帧周期子帧1、2和3起止位置和3.根据权利要求1所述的北斗B1C信号导航电文帧同步及解码方法，其特征在于，所述步骤(5)中，本地数据分量同步帧头矩阵F如下，每一行用分号隔开，1到45行分别对应PRN19到PRN63的同步帧头：F＝[010010011001011000001；010011001011000001010；010100100110010110000；010101110100001111011；010110000010100100110；010111010000111101101；011000001010010011001；011001011000001010010；011010101110100001111；011011111100111000100；011100010001101111110；011101000011110110101；011110110101011101000；011111100111000100011；100000101001001100101；100001111011010101110；100010001101111110011；100011011111100111000；100100110010110000010；100101100000101001001；100110...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凯，许睿，陈佳林，曾庆化，熊智，张煜曦，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：