【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星信号捕获，具体涉及用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统及方法。
技术介绍
1、安装于二维弹道修正引信侧面的单天线在旋转时，接收到的卫星信号具有非连续，强度弱特性，且易受旋转和天线受弹体遮挡等因素干扰，造成捕获灵敏度低，卫星数少，捕获效果差。
2、现有的解决方案是将全向天线安装在引信前端，当弹体带动引信旋转时，全向天线由于其全向特性，不会被弹体遮挡，卫星信号信噪比本身较高，通过常规线性匹配滤波捕获方法、并行频率捕获方法和并行码相位捕获方法都能够实现卫星信号捕获。
3、利用安装在引信圆柱部位侧面的单天线接收卫星信号，具有天线体积小、成本低和结构简单的优势，且能够实现基于卫星信号滚转姿态测量功能，有必要研究该安装方式下的捕获方法。然而，安装在引信圆柱部位侧面的单天线接收卫星信号时，会受到弹体遮挡影响，造成信号强度随时间周期性变化，常规捕获方法无法区分旋转状态下的卫星信号强度，捕获灵敏度低。目前尚未有技术方案能够解决上述问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统及方法，能够提升单天线旋转条件下接收到的卫星信号的捕获灵敏度，为卫星信号稳定跟踪和快速定位提供卫星信号载波/码的频率/相位信息。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案为:该系统包括载波nco，伪码nco，匹配滤波器，跳时积分通道，门限判别器，fft精确载波鉴频器。
3、卫星信号输入后，首先与载波nco的
4、伪码nco生成的本地伪码送入匹配滤波器中。
5、匹配滤波器中对本地伪码进行码单元划分，并将载波剥离后的相关结果与码单元划分后的本地伪码进行码剥离相关运算，码剥离后的相关结果输入到跳时积分通道中。
6、跳时积分通道根据当前转速进行分段积分，积分结果累加到4个通道中。
7、门限判别器检测4个通道的信噪比，以所有通道中某颗卫星最高信号强度为准，当信噪比高于门限值时，判定存在该颗卫星，得到捕获结果。
8、所有被捕获到的卫星信号送入fft精确载波鉴频器中，进行基于fft的精确载波频率鉴别，以实现卫星信号跟踪。
9、在所有4个通道中，对于未检测出星历包含的卫星，根据星历卫星预测载波多普勒，通过加长积分时间和扩大频率范围，反馈控制载波nco和伪码nco的检测频率范围从±3000hz扩大到±5000hz。
10、进一步地，跳时积分通道的信号处理过程是：将一个旋转周期的卫星信号等比划分为4个段落，即每个段落的积分时长为旋转周期的四分之一；通过将1ms信号分为10个单元unit，每个单元的时间长度单位是0.1ms，当段落时长为非整毫秒时，对整毫秒部分进行1ms相干积分，将不足整毫秒的部分，加上该非整毫秒之前的单元，直到总积分时长为1ms；最后，将所有1ms相干积分结果的转换为1ms非相干积分值，再将所有1ms非相干积分值进行累加，从而得到所有段落的积分结果，段落之间以4个为间隔再次进行累加，即为4个通道下的累加幅值。
11、本专利技术的另外一个实施例还提供了用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获方法，实时执行如下步骤：
12、步骤1：接收卫星信号输入，与载波nco的同相sin支路和正交cos支路信号进行载波剥离相关运算，获得载波剥离后的相关结果。
13、步骤2：伪码nco生成的本地伪码。
14、步骤3：对本地伪码进行码单元划分，并将载波剥离后的相关结果与码单元划分后的本地伪码进行码剥离相关运算，获得码剥离后的相关结果。
15、步骤4：根据当前转速进行分段积分，积分结果累加到4个通道中。
16、步骤5：检测4个通道的信噪比，以所有通道中某颗卫星最高信号强度为准，当信噪比高于门限值时，判定存在该颗卫星，得到捕获结果。
17、对所有被捕获到的卫星信号进行基于fft的精确载波频率鉴别，以实现卫星信号跟踪。
18、在所有4个通道中，对于未检测出星历包含的卫星执行步骤6。
19、步骤6：对于未检测出星历包含的卫星，根据星历卫星预测载波多普勒，通过加长积分时间和扩大频率范围，反馈控制载波nco和伪码nco的检测频率范围从±3000hz扩大到±5000hz，若仍有卫星信号输入则返回步骤1，否则结束本流程。
20、进一步地，步骤4，具体过程为：将一个旋转周期的卫星信号等比划分为4个段落，即每个段落的积分时长为旋转周期的四分之一；通过将1ms信号分为10个单元unit，每个单元的时间长度单位是0.1ms，当段落时长为非整毫秒时，对整毫秒部分进行1ms相干积分，将不足整毫秒的部分，加上该非整毫秒之前的单元，直到总积分时长为1ms；最后，将所有1ms相干积分结果的转换为1ms非相干积分值，再将所有1ms非相干积分值进行累加，从而得到所有段落的积分结果，段落之间以4个为间隔再次进行累加，即为4个通道下的累加幅值。
21、有益效果：
22、本专利技术的目的是为了解决单天线旋转条件下，接收到的卫星信号捕获灵敏度低，卫星数少，捕获效果差的问题。利用本专利技术，可以实现卫星信号高灵敏度捕获，为卫星信号稳定跟踪和快速定位提供卫星信号载波/码的频率/相位信息。在计算效率方面，匹配滤波卷积算法通过卷积的方式进行相关计算，相比于基于fft的捕获算法，匹配滤波不需要频域转换，采用大块并行相关器即能满足接收机的计算量要求，具有计算量小，实时性高的优点。
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1.用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统，其特征在于，包括载波NCO(1)，伪码NCO(2)，匹配滤波器(3)，跳时积分通道(4)，门限判别器(5)，FFT精确载波鉴频器(6)；
2.如权利要求1所述的用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统，其特征在于，所述跳时积分通道(4)的信号处理过程是：将一个旋转周期的卫星信号等比划分为4个段落，即每个段落的积分时长为旋转周期的四分之一；通过将1ms信号分为10个单元Unit，每个单元的时间长度单位是0.1ms，当段落时长为非整毫秒时，对整毫秒部分进行1ms相干积分，将不足整毫秒的部分，加上该非整毫秒之前的单元，直到总积分时长为1ms；最后，将所有1ms相干积分结果的转换为1ms非相干积分值，再将所有1ms非相干积分值进行累加，从而得到所有段落的积分结果，段落之间以4个为间隔再次进行累加，即为4个通道下的累加幅值。
3.用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获方法，其特征在于，实时执行如下步骤：
4.如权利要求3所述的用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获方法，其特征在于，所述步骤4，具体
...【技术特征摘要】
1.用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统，其特征在于，包括载波nco(1)，伪码nco(2)，匹配滤波器(3)，跳时积分通道(4)，门限判别器(5)，fft精确载波鉴频器(6)；
2.如权利要求1所述的用于二维弹道修正引信的单天线跳时积分捕获系统，其特征在于，所述跳时积分通道(4)的信号处理过程是：将一个旋转周期的卫星信号等比划分为4个段落，即每个段落的积分时长为旋转周期的四分之一；通过将1ms信号分为10个单元unit，每个单元的时间长度单位是0.1ms，当段落时长为非整毫秒时，对整毫秒部分进行1ms相干积分，将不足整毫秒的部分，加上该非整毫秒之前的单元，直到总积分时长为1ms；最后，将所有1ms相干积分结果的转换为1ms非相干积分值，再将所有1ms非相干积分值进行累加，从而得到所有段落的积分结果，段落之...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓子龙，申强，梁晨，杨东晓，宋荣昌，冯恒振，高鹏，王晗瑜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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