卫星信号捕获方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种卫星信号捕获方法和装置。该方法可以应用于接收机，该方法包括：获取目标卫星发射的多个卫星信号对应的多个多普勒频移，其中，所述多个卫星信号和所述多个多普勒频移一一对应；每个多普勒频移表示所述接收机在接收到输入信号时，所述输入信号的频率相对于所述每个多普勒频移对应的卫星信号的频率的偏移；根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围；根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到待捕获的卫星信号。该方法可以提高捕获卫星信号的效率。该方法可以提高捕获卫星信号的效率。该方法可以提高捕获卫星信号的效率。

【技术实现步骤摘要】
卫星信号捕获方法和装置


[0001]本申请涉及卫星信号处理
，尤其涉及一种卫星信号捕获方法和装置。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)信号的捕获是卫星导航定位中信号跟踪和导航信息解算的基础。卫星信号的捕获的目的是要获得卫星信号的载波频率和伪随机码相位(又称为伪码相位)，以便捕获后进入跟踪状态，保证卫星信号的接收和解调。在进行GNSS信号捕获时，当接收机与卫星之间的相对速度为零时，则载波频率即为卫星信号载频下变频后的中频。但在实际应用中，由于卫星的时刻变化，使得接收机和卫星的相对速度并不等于零。由于接收机和卫星的相对速度的存在，使得接收机接收到的卫星信号频率发生一定的偏移，即多普勒频移，从而影响到接收机对载频频率的获得。因此，在这种情况下，接收机要想获得载频频率，就必须根据多普勒频移的大小，完成频率的搜索过程。
[0003]在传统的卫星信号捕获过程中，通常需要遍历较大范围的多普勒频移，这样使得接收机捕获卫星信号时所花费的时间较长，从而导致捕获卫星信号的效率低。
[0004]因此，亟需一种方法，该方法可以提高捕获卫星信号的效率。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种卫星信号捕获方法和装置，该方法可以提高捕获卫星信号的效率。
[0006]为解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种卫星信号捕获方法，所述方法包括：获取目标卫星发射的多个卫星信号对应的多个多普勒频移，其中，所述多个卫星信号和所述多个多普勒频移一一对应；每个多普勒频移表示接收机在接收到输入信号时，所述输入信号的频率相对于所述每个多普勒频移对应的卫星信号的频率的偏移；根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围；根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到待捕获的卫星信号。
[0007]在一种可能的设计中，所述根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围，包括：将所述多个多普勒频移中的最大多普勒频移确定为所述搜索范围的最大搜索值，以及将所述多个多普勒频移中的最小多普勒频移确定为所述搜索范围的最小搜索值。
[0008]可选的，在一种可能的设计中，所述根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围，包括：根据所述多个多普勒频移，确定所述多个多普勒频移的均方差；根据所述均方差确定所述多普勒频移搜索范围，其中，所述搜索范围包括的最大多普勒频移为预设阈值和所述均方差的乘积，所述搜索范围包括的最小多普勒频移为所述最大多普勒频移的相反数。
[0009]可选的，在一种可能的设计中，所述根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号，包括：
按照预设频率步进值和所述多普勒频移搜索范围，确定多个待搜索的多普勒频移；将获取的待分析的输入信号和本地载波信号进行混频处理，得到I路基带信号和Q路基带信号，其中，所述本地载波信号的频率和搜索的多普勒频移相同，所述多个待搜索的多普勒频移包括所述搜索的多普勒频移；所述待分析的输入信号是所述接收机接收到的所述待捕获的卫星信号经过射频前端处理后得到的数字中频信号；所述I路基带信号是对所述待分析的输入信号与所述本地载波信号进行混频处理获得的；所述Q路基带信号是对所述待分析的输入信号与所述本地载波信号的正交信号进行混频处理获得的；根据所述I路基带信号、所述Q路基带信号和所述伪随机码对应的伪随机码序列，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号。
[0010]可选的，在一种可能的设计中，所述根据所述I路基带信号、所述Q路基带信号和所述伪随机码对应的伪随机码序列，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号，包括：在第一搜索的多普勒频移对所述伪随机码的伪随机码序列以预设数量个码片为单位进行移动，并分别与所述I路的基带信号和所述Q路基带信号进行相关运算，获得所述I路的第一相关结果和所述Q路的第二相关结果,其中，所述第一搜索的多普勒频移为所述搜索的多普勒频移；分别对所述第一相关结果和所述第二相关结果进行相干积分运算，获得所述第一相关结果的第一积分结果和所述第二相关结果的第二积分结果；对所述第一积分结果的模值和所述第二积分结果的模值进行非相干积分处理，获得第一非相干积分处理结果；将所述第一非相干积分处理结果与预设的捕获门限进行比较，确定是否成功捕获到所述待捕获的卫星信号；其中，若所述第一非相干积分处理结果超过预设的捕获门限，则成功捕获到所述待捕获的卫星信号；若所述第一非相干积分处理结果未超过预设的捕获门限，则未能成功捕获到所述待捕获的卫星信号。
[0011]可选的，在一种可能的设计中，在所述第一非相干积分处理结果未超过所述预设的捕获门限，且所述以预设数量个码片为单位进行移动超过所述伪随机码的码周期的情况下，所述方法还包括：在第二搜索的多普勒频移对所述伪随机码的伪随机码序列以所述预设数量个码片为单位进行移动，并分别与所述I路的基带信号和所述Q路基带信号进行相关运算，获得所述I路的第三相关结果和所述Q路的第四相关结果,其中，所述第二搜索的多普勒频移为所述搜索的多普勒频移，所述第二搜索的多普勒频移和所述第一搜索的多普勒频移为两个不同的多普勒频移；分别对所述第三相关结果和所述第四相关结果进行积分运算，获得所述第三相关结果的第三积分结果和所述第四相关结果的第四积分结果；对所述第三积分结果的模值和所述第四积分结果的模值进行非相干积分处理，获得第二非相干积分处理结果；将所述第二非相干积分处理结果与所述预设的捕获门限进行比较，确定是否成功捕获到所述待捕获的卫星信号；其中，若所述第二非相干积分处理结果超过预设的捕获门限，则成功捕获到所述待捕获的卫星信号；若所述第二非相干积分处理结果未超过预设的捕获门限，则未能成功捕获到所述待捕获的卫星信号。
[0012]可选的，在一种可能的设计中，所述多个待搜索的多普勒频移包括目标多普勒频移，在所述根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号之后，所述方法还包括：在根据所述目标多普勒频移和所述伪随机码的伪随机码序列成功捕获到所述待捕获的卫星信号的情况下，若所述搜索范围不包括所述目标多普勒频移，则执行以下操作：若所述目标多普勒频移大
于所述搜索范围包括的最大多普勒频移，则将所述搜索范围包括的所述最大多普勒频移更新为所述目标多普勒频移；或者，若所述目标多普勒频移大于所述搜索范围包括的最小多普勒频移，则将所述搜索范围包括的所述最小多普勒频移更新为所述目标多普勒频移。
[0013]可选的，在一种可能的设计中，所述接收机的存储空间中存储有所述多个多普勒频移，所述获取目标卫星发射的多个卫星信号对应的多个多普勒频移，包括：从所述存储空间中读取所述多个多普勒频移。
[0014]第二方面，本申请还提供了一种卫星信号捕获装置，所述装置包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星信号捕获方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标卫星发射的多个卫星信号对应的多个多普勒频移，其中，所述多个卫星信号和所述多个多普勒频移一一对应；每个多普勒频移表示接收机在接收到输入信号时，所述输入信号的频率相对于所述每个多普勒频移对应的卫星信号的频率的偏移；根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围；根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围，包括：将所述多个多普勒频移中的最大多普勒频移确定为所述搜索范围的最大搜索值，以及将所述多个多普勒频移中的最小多普勒频移确定为所述搜索范围的最小搜索值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个多普勒频移，确定多普勒频移搜索范围，包括：根据所述多个多普勒频移，确定所述多个多普勒频移的均方差；根据所述均方差确定所述多普勒频移搜索范围，其中，所述搜索范围包括的最大多普勒频移为预设阈值和所述均方差的乘积，所述搜索范围包括的最小多普勒频移为所述最大多普勒频移的相反数。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据伪随机码和所述多普勒频移搜索范围，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号，包括：按照预设频率步进值和所述多普勒频移搜索范围，确定多个待搜索的多普勒频移；将获取的待分析的输入信号和本地载波信号进行混频处理，得到I路基带信号和Q路基带信号，其中，所述本地载波信号的频率和搜索的多普勒频移相同，所述多个待搜索的多普勒频移包括所述搜索的多普勒频移；所述待分析的输入信号是所述接收机接收到的所述待捕获的卫星信号经过射频前端处理后得到的数字中频信号；所述I路基带信号是对所述待分析的输入信号与所述本地载波信号进行混频处理获得的；所述Q路基带信号是对所述待分析的输入信号与所述本地载波信号的正交信号进行混频处理获得的；根据所述I路基带信号、所述Q路基带信号和所述伪随机码对应的伪随机码序列，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述I路基带信号、所述Q路基带信号和所述伪随机码对应的伪随机码序列，对所述目标卫星发射的待捕获的卫星信号进行搜索，以捕获到所述待捕获的卫星信号，包括：在第一搜索的多普勒频移对所述伪随机码的伪随机码序列以预设数量个码片为单位进行移动，并分别与所述I路的基带信号和所述Q路基带信号进行相关运算，获得所述I路的第一相关结果和所述Q路的第二相关结果,其中，所述第一搜索的多普勒频移为所述搜索的多普勒频移；分别对所述第一相关结果和所述第二相关结果进行相干积分运算，获得所述第一相关结果的第一积分结果和所述第二相关结果的第二积分结果；对所述第一积分结果的模值和所述第二积分结果的模值进行非相干积分处理，获得第
一非相干积分处理结果；将所述第一非相干积分处理结果与预设的捕获门限进行比较，确定是否成功捕获到所述待捕获的卫星信号；其中，若所述非相干积...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，王名为，卢家林，伍景成，
申请(专利权)人：泰斗微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：