【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理，尤其涉及一种中长码卫星导航信号捕获方法及装置。
技术介绍
1、随着航天技术的发展和对太空空间探索的进一步深入，全球卫星导航系统(global navigation satellite system，gnss)能够为地球及近地空间的任意地点提供全天候的精密位置和时间信息。在全球卫星导航系统中，维持较高的卫星轨道确定精度和钟差确定精度是确保gnss接收机获得大系统要求的定位或授时精度的关键。
2、gnss接收机通过捕获足够可见卫星信号并实现信号的复制跟踪，从而使用户获得所关心的定位、测速和授时信息，因此，捕获技术是gnss接收机信号处理中的关键部分，其捕获方法的好坏是评定接收机的主要标准之一，且可靠地捕获到卫星导航信号，提高接收机的捕获灵敏度是提高导航定位性能的关键，其中，卫星导航信号从结构上可分为载波、伪码和数据码三个层次。
3、现有的中长码卫星导航信号捕获技术大多采取快速傅里叶变换将时域的相关运算转换为频域的相乘运算，从而解算出相关值并判断是否超过捕获门限，超过则捕获成功，否则调整载波频率再次进行捕获，但该过程由于中长码周期较长，所需进行的快速傅里叶变换次数增加，导致捕获时间过长。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种中长码卫星导航信号捕获方法及装置，用于解决现有的中长码卫星导航信号捕获技术的捕获时间过长的技术问题。
2、本专利技术第一方面提供的一种中长码卫星导航信号捕获方法，包括：
3、获取多个下变频卫星入
4、采用正交三角分解法对所述卫星实数矩阵进行特征分解，确定信号噪声子空间；
5、基于所述信号噪声子空间和预置信号频率向量，确定多普勒频移估计值；
6、基于扩展复制重叠法，采用所述多普勒频移估计值和预置本地伪码，确定伪码相位偏移；
7、采用所述伪码相位偏移和所述多普勒频移估计值，生成目标卫星导航中频信号。
8、可选地，所述根据各所述下变频卫星入射中频信号，构建卫星实数矩阵的步骤，包括：
9、通过预置均匀线性阵列对各所述下变频卫星入射中频信号进行采样，输出多个下变频输出信号，并采用各所述下变频输出信号，构建接收信号矩阵；
10、在所述接收信号矩阵中选取前预置阵列序号位的矩阵列数据进行均值处理，确定多个均值信号数据；
11、采用各所述均值信号数据，构建托普利兹矩阵，并对所述托普利兹矩阵执行共轭平滑操作，生成卫星复数矩阵；
12、对所述卫星复数矩阵进行矩阵转换，确定卫星实数矩阵。
13、可选地，所述基于所述信号噪声子空间和预置信号频率向量，确定多普勒频移估计值的步骤，包括：
14、采用预置信号频率向量和所述信号噪声子空间中的噪声子空间，构建频率多项式；
15、对所述频率多项式进行求解，确定中频信号频率；
16、对所述中频信号频率和预置载波频率进行差值运算，确定多普勒频移估计值。
17、可选地，所述基于扩展复制重叠法，采用所述多普勒频移估计值和预置本地伪码，确定伪码相位偏移的步骤，包括：
18、对所述多普勒频移估计值进行载波剥离，生成伪码信号；
19、根据所述伪码信号的数据长度对所述预置本地伪码进行长度截取，生成多个本地伪码子段；
20、按照预置相加数量依次选取所述本地伪码子段进行相加运算，确定多个本地伪码新序列；
21、对所述伪码信号进行快速傅里叶变换，确定所述伪码信号对应的频域信号；
22、对各所述本地伪码新序列分别进行快速傅里叶变换并取共轭，生成各所述本地伪码新序列对应的本地伪码变换序列；
23、对各所述本地伪码变换序列和所述频域信号分别进行快速傅里叶变换相乘和快速傅里叶变换的逆运算，输出各所述本地伪码新序列对应的第一伪码相位相关值；
24、将最大的第一伪码相位相关值对应的本地伪码新序列作为目标本地伪码新序列；
25、采用所述目标本地伪码新序列中所述预置相加数量的本地伪码子段分别与所述伪码信号进行相关运算，输出所述预置相加数量的本地伪码子段对应的伪码相位和第二伪码相位相关值；
26、将最大的第二伪码相位相关值对应的伪码相位作为伪码相位偏移。
27、可选地，所述频率多项式，具体为：
28、
29、其中，a(z)＝[1,z,…,zm]t；
30、f(z)为频率多项式；z为频率搜索向量中的元素，j为虚数单位，ω为数字频率；m为均匀线性天线阵列中传感器所处位置的序号；u为酉矩阵；qn为噪声子空间，噪声子空间的维度为(m+1)×((m+1)-k)，k为含有不同频率分量的下变频卫星入射中频信号的数量；(·)t为转置运算；(·)h为共轭转置运算；a(z)为频率搜索向量；i为单位矩阵，单位矩阵的维度为(m+1)×(m+1)；j为副对角线矩阵，副对角线矩阵的副对角线元素为1，其他元素为0，其维度为(m+1)×(m+1)。
31、可选地，所述卫星实数矩阵的计算过程，具体为：
32、
33、其中，为卫星实数矩阵；real(·)为实部函数；为卫星复数矩阵；imag(·)为虚部函数；j为副对角线矩阵，副对角线矩阵的副对角线元素为1，其他元素为0，其维度为(m+1)×(m+1)。
34、本专利技术第二方面提供的一种中长码卫星导航信号捕获装置，包括：
35、获取模块，用于获取多个下变频卫星入射中频信号，并根据各所述下变频卫星入射中频信号，构建卫星实数矩阵；
36、采用模块，用于采用正交三角分解法对所述卫星实数矩阵进行特征分解，确定信号噪声子空间；
37、基于模块，用于基于所述信号噪声子空间和预置信号频率向量，确定多普勒频移估计值；
38、扩展模块，用于基于扩展复制重叠法，采用所述多普勒频移估计值和预置本地伪码，确定伪码相位偏移；
39、生成模块，用于采用所述伪码相位偏移和所述多普勒频移估计值，生成目标卫星导航中频信号。
40、本专利技术第三方面提供的一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的中长码卫星导航信号捕获方法的步骤。
41、本专利技术第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的中长码卫星导航信号捕获方法的步骤。
42、本专利技术第五方面提供的一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的中长码卫星导航信号捕获方法的步骤。
43、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
44、本专利技术的上述技术方案提供了一种中长码卫本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述根据各所述下变频卫星入射中频信号，构建卫星实数矩阵的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述基于所述信号噪声子空间和预置信号频率向量，确定多普勒频移估计值的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述基于扩展复制重叠法，采用所述多普勒频移估计值和预置本地伪码，确定伪码相位偏移的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述频率多项式，具体为：
6.根据权利要求2所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述卫星实数矩阵的计算过程，具体为：
7.一种中长码卫星导航信号捕获装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的中长
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的中长码卫星导航信号捕获方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的中长码卫星导航信号捕获方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述根据各所述下变频卫星入射中频信号，构建卫星实数矩阵的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述基于所述信号噪声子空间和预置信号频率向量，确定多普勒频移估计值的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述基于扩展复制重叠法，采用所述多普勒频移估计值和预置本地伪码，确定伪码相位偏移的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的中长码卫星导航信号捕获方法，其特征在于，所述频率多项式，具体为：
6.根据权利要求2所述的中长码卫星导航信号捕...
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