本发明专利技术针对卫星导航系统提出了一种优选导航卫星扩频码的方法。本方法计算获得扩频码组中各个扩频码的码平衡性、最大自相关旁峰值、最大互相关峰值、功率谱最大值，并依据这四个指标对扩频码进行排序和加权计算值的计算，根据加权计算值选取扩频码组中抗干扰性能较好的扩频码。采用本方法可在不改变系统软硬件设计方案和不增加系统建设成本的条件下，通过扩频码的优选有效提高了卫星导航系统的抗干扰性能性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航
，特别是。
技术介绍
在卫星导航系统中，导航卫星发射调制有扩频码的射频信号。地面接收机接收此射频信号，经过变频、解调获得卫星扩频码，并使用本地扩频码与卫星扩频码进行码相关计算，依据相关计算的结果获得测距结果。扩频码的优劣直接决定导航卫星的测距精度。另夕卜，扩频码对导航接收机的抗干扰能力也有重要影响。因此，扩频码的选取是导航卫星系统设计的重要工作之一。目前扩频码的选取主要为对扩频码码组的选取。一个码组是指由相同生成多项式产生，但相位选择器不同的移位寄存器产生的扩频码所组成的集合。由于属于同一码组的各个扩频码在码平衡性、最大自相关旁峰、最大互相关峰值和功率谱最大值方面的差别，造成扩频码在测距性能、抗干扰能力存在一定的差别。现有方法一般采取在同一码组中随机选取扩频码的方式，忽略了同一码组中扩频码的差异，不能优选出性能好的扩频码，导致卫星导航系统性能一定程度的降低。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了，该方法在不改变卫星导航系统软硬件设计方案和不增加系统建设成本的条件下，能够选取出扩频码组中抗干扰性能较好的扩频码。本专利技术的技术解决方案是，其步骤如下(I)对于包含N个扩频码的码组，计算第i个扩频码中数值等于I的码片个数Numii，以及第i个扩频码中数值等于O的个数Mzm丨，其中I彡i彡N ;(2)根据步骤⑴中得到的丨和 获得第i个扩频码的码平衡性Di 二 Num10-Num^，其中| |为取绝对值操作；(3)将步骤⑵中得到的码平衡性Di的值从小到大排序，数值相同的Di划入同一集合,形成Ml个集合，其中I < j < Ml ;数值最小的Di对应的集合为C11，数值最大的Di对应的集合为G1，依照排序结果得出码平衡性Di的扩频码计算值，C11对应的扩频码计算值为1，^对应的扩频码计算值为2，依次类推，C^1对应的扩频码计算值为Ml ;所有扩频码计算值构成集合& =，其中4为第i个扩频码的计算值；(4)依次计算码组中第i个扩频码的循环移位自相关值尽㈨=+幻， /=1I彡I彡L，Ci (I)为第i个扩频码的第I个码片，k为码片循环移位的偏移量，O彡k^L-1,Ci(Rk)为第i个扩频码的第Ι+k个码片；(5)根据步骤⑷中得出的第i个扩频码的循环移位自相关值，获得第k个扩频码的最大自相关旁峰值巧·⑷)，IL-1，其中max()为取最大操作；(6)将步骤(5)中得出的最大自相关函数旁峰值从小到大排序，数值相同的 划入同一集合G2，形成M2个集合，其中KjS M2，数值最小的斤_对应的集合为C12，数值最大的屣·对应的集合为G2，依照排序结果得出最大自相关函数旁峰值iT"的扩频码计算值，C12对应的扩频码计算值为I，C22对应的扩频码计算值为2，依次类推，G2对应的扩频码计算值为M2 ;所有扩频码的计算值构成集合炉，…，力]，其中为第i个扩频码的计算值；(7)依次计算获得第i个扩频码与码组中其他N-I个扩频码的互相关峰值权利要求1.，其特征在于步骤如下 (1)对于包含N个扩频码的码组，计算第i个扩频码中数值等于I的码片个数M/m丨，以及第i个扩频码中数值等于O的个数，其中I彡i彡N ; (2)根据步骤⑴中得到的Numil和Numl，获得第i个扩频码的码平衡性Di^Num10-Num'],其中| |为取绝对值操作； (3)将步骤(2)中得到的码平衡性Di的值从小到大排序，数值相同的Di划入同一集合C)，形成Ml个集合，其中I < j < Ml ;数值最小的Di对应的集合为C11，数值最大的Di对应的集合为，依照排序结果得出码平衡性Di的扩频码计算值，C11对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，CiU对应的扩频码计算值为Ml ;所有扩频码计算值构成集合S1，其中<为第i个扩频码的计算值； (4)依次计算码组中第i个扩频码的循环移位自相关值及认+幻， /=1I彡I彡L，Ci (I)为第i个扩频码的第I个码片，k为码片循环移位的偏移量，O彡k^L-1,Ci(Rk)为第i个扩频码的第Ι+k个码片； (5)根据步骤(4)中得出的第i个扩频码的循环移位自相关值，获得第k个扩频码的最大自相关旁峰值W = max (i ,.⑷)，IL-1，其中max()为取最大操作； (6)将步骤(5)中得出的最大自相关函数旁峰值从小到大排序，数值相同的W划入同一集合0，形成M2个集合，其中M2，数值最小的对应的集合为C12，数值最大的对应的集合为G2，依照排序结果得出最大自相关函数旁峰值i ,·的扩频码计算值，C12对应的扩频码计算值为I，C22对应的扩频码计算值为2，依次类推，(&2对应的扩频码计算值为M2 ;所有扩频码的计算值构成集合S2，其中<为第i个扩频码的计算值； (7)依次计算获得第i个扩频码与码组中其他N-I个扩频码的互相关峰值 = YjCi(I)-C11(I)，其中Cn(I)为第η个扩频码的第I个码片，η = 1,2,…N，且η幸i ； /=1 (8)根据步骤(7)中获得的互相关峰值，计算得到互相关峰值最大值八厂=max (Ai ( )) ，其中max O为取最大操作； (9)将步骤⑶中获得的最大互相关峰值Λ厂从小到大排序，数值相同的ΛΓ划入同一集合Cy3，形成M3个集合，其中M3，数值最小的Λ”对应的集合为C13，数值最大的八广对应的集合为Ct3，依照排序结果得出最大互相关峰值八_的扩频码计算值，C13对应的扩频码计算值为I，C23对应的扩频码计算值为2，依次类推，Ct3对应的扩频码计算值为M3。所有扩频码的计算值构成集合，其中为第i个扩频码的计算值； (10)根据步骤(4)中获得的第i个扩频码的循环移位自相关值RiGO，依次计算码组中第i个扩频码的功率谱值=7(7 ,)，其中y为傅里叶变换，Ri为由RiGO组成的序列； (11)根据步骤(10)中获得的第i个扩频码的功率谱 i，计算得到功率谱最大值Θ,赚=max(0,);(12)将步骤(11)中获得的功率谱最大值Θ广从小到大排序，数值相同的Θ-划入同一集合0，形成Μ4个集合，其中Μ4，数值最小的Θ,_对应的集合为C14 ,数值最大的ΘΓ对应的集合为，依照排序结果得出功率谱最大值ΘΓ的扩频码计算值，C14对应的扩频码计算值为1，0对应的扩频码计算值为2，依次类推，^4对应的扩频码计算值为Μ4 ;所有扩频码的计算值构成集合V =，s;为第i个扩频码的计算值； (13)分别给码平衡性Di、最大自相关旁峰值iT"、最大互相关峰值八广、功率谱最大值Θ厂的扩频码计算值集合S1、S2、S3和S4赋予权值W1, w2, W3, W4,权值W1, w2, W3, W4应满足O ^ W1 ^ I, O ^ w2 ^ I, O ^ W3 I 和 OS W4 < I,且 WAwJWvhW4 = I ;对于带宽、发射功率受限的系统取W1 = O. 4, W2 = W3 = W4 = O. 2 ;对于要求接收机假锁概率的系统取W2 = O. 4,wi = wS = w4 = O· 2 ;对于要求抗多址干扰能力的系统取W3 = O. 4, W1 = 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种优选导航卫星扩频码的方法，其特征在于步骤如下：(1)对于包含N个扩频码的码组，计算第i个扩频码中数值等于1的码片个数以及第i个扩频码中数值等于0的个数其中1≤i≤N；(2)根据步骤(1)中得到的和获得第i个扩频码的码平衡性其中||为取绝对值操作；(3)将步骤(2)中得到的码平衡性Di的值从小到大排序，数值相同的Di划入同一集合形成M1个集合，其中1≤j≤M1；数值最小的Di对应的集合为数值最大的Di对应的集合为依照排序结果得出码平衡性Di的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M1；所有扩频码计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(4)依次计算码组中第i个扩频码的循环移位自相关值1≤l≤L，Ci(l)为第i个扩频码的第l个码片，k为码片循环移位的偏移量，0≤k≤L？1，Ci(l+k)为第i个扩频码的第l+k个码片；(5)根据步骤(4)中得出的第i个扩频码的循环移位自相关值，获得第k个扩频码的最大自相关旁峰值1≤k≤L？1，其中max()为取最大操作；(6)将步骤(5)中得出的最大自相关函数旁峰值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M2个集合，其中1≤j≤M2，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出最大自相关函数旁峰值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M2；所 有扩频码的计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(7)依次计算获得第i个扩频码与码组中其他N？1个扩频码的互相关峰值其中Cn(l)为第n个扩频码的第l个码片，n＝1，2，…N，且n≠i；(8)根据步骤(7)中获得的互相关峰值，计算得到互相关峰值最大值其中max()为取最大操作；(9)将步骤(8)中获得的最大互相关峰值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M3个集合，其中1≤j≤M3，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出最大互相关峰值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M3。所有扩频码的计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(10)根据步骤(4)中获得的第i个扩频码的循环移位自相关值Ri(k)，依次计算码组中第i个扩频码的功率谱值其中为傅里叶变换，Ri为由Ri(k)组成的序列；(11)根据步骤(10)中获得的第i个扩频码的功率谱Θi，计算得到功率谱最大值(12)将步骤(11)中获得的功率谱最大值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M4个集合，其中1≤j≤M4，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出功率谱最大值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M4；所有扩频码的计算值构成集合为第i个扩频码的计算值；(13)分别给码平衡性Di、最大自相关旁峰值最大互相关峰值功率谱最大值的扩频码计算值集合S1、S2、S3和S4赋予权值w1，w2，w3，w4，权值w1，w2，w3，w4应满足0≤w1≤1，0≤w2≤1，0≤w3≤1和0≤w4≤1，且w1+w2+w3+w4＝1；对于带宽、发射功率受限的系统取w1＝0.4，w2＝w3＝w4＝0.2；对于要求接收机假锁概率的系统取w2＝0.4，w1＝w3＝w4＝0.2；对于要求抗多址干扰能力的系统取w3＝0.4，w1＝w2＝w4＝0.2；对于要求抗窄带干扰能力的系统w4＝0.4，w1＝w2＝w3＝0.2；其余系统取w1＝w2＝w3＝w4＝0.25；(14)根据权值和扩频码计算值集合S1、S2、S3和S4，计算各个扩频码的加权计算值S，即S＝w1·S1+w2·S2+w3·S3+w4·S4；加权计算值S值最小的扩频码为最优。FSA00000805076900011.tif,FSA00000805076900012.tif,FSA00000805076900013.tif,FSA00000805076900014.tif,FSA00000805076900015.tif,FSA00000805076900016.tif,FSA00000805076900017.tif,FSA00000805076900018.tif,FSA00000805076900019.tif,FSA000008050769000110.tif,FSA000008050769000111.tif,FSA000008050769000112.tif,FSA000008...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂欣，武向军，王劼，谢军，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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