[发明专利]扩跳频体制的无线电导航系统

权利要求书

1.一种扩跳频体制的无线电导航系统，它包括N个分布在不同位置的发射台和导航接收机，其中N≥3；所述发射台的组成包括信源[1]、信息编码器[2]、扩跳频调制模块[3]、高通滤波器[4]和功率放大器[5]，所述的导航接收机的组成包括低噪声放大器[6]、射频前端[7]、扩跳频同步模块[8]、观测量提取模块[9]、导航电文提取模块[10]和导航解算模块[11]；其特征是：在发射台的信息编码器[2]与高通滤波器[4]之间串接有扩跳频调制模块[3]；导航接收机的射频前端[7]后连接扩跳频同步模块[8]，扩跳频同步模块[8]的两路输出分别连接观测量提取模块[9]和导航电文提取模块[10]，观测量提取模块[9]和导航电文提取模块[10]连接导航解算模块[11]；所述的扩跳频调制模块[3]由直扩调制器[3-1-1]、第一直扩伪码发生器[3-1-2]、第一跳频伪码发生器[3-2-3]、第一频率合成器[3-2-2]和跳频调制器[3-2-1]组成；扩跳频调制模块[3]的输入端通过其内部的直扩调制器[3-1-1]连接到信息编码器[2]的输出端；第一直扩伪码发生器[3-1-2]输出直扩伪码给直扩调制器[3-1-1]，直扩伪码通过直扩调制器[3-1-1]调制信息序列，以产生直扩信号；第一跳频伪码发生器[3-2-3]输出跳频序列控制第一频率合成器[3-2-2]，产生跳变载波；跳变载波通过跳频调制器[3-2-1]调制直扩信号，产生扩跳频信号；扩跳频信号经过高通滤波器[4]和功率放大器[5]产生射频信号，发射天线发出射频信号；所述的扩跳频同步模块[8]的组成包括跳频初同步模块[8-1]、直扩伪码捕获模块[8-2]、直扩伪码跟踪模块[8-3]和载波跟踪模块[8-4]；扩跳频同步模块[8]通过其内部的跳频初同步模块[8-1]输入端连接射频前端[7]输出端，跳频初同步模块[8-1]输出端连接直扩伪码捕获模块[8-2]输入端，直扩伪码捕获模块[8-2]输出端连接直扩伪码跟踪模块[8-3]输入端，直扩伪码跟踪模块[8-3]输出端连接载波跟踪模块[8-4]输入端；所述的跳频初同步模块[8-1]包括第一相关器[8-1-1]、带通滤波器[8-1-2]、第一平方模块[8-1-3]、第一低通滤波器[8-1-4]、第一积分清洗器[8-1-5]、第一门限判决模块[8-1-6]、第一搜索控制模块[8-1-7]、第二跳频伪码发生器[8-1-8]和第二频率合成器[8-1-9]；第二跳频伪码发生器[8-1-8]控制第二频率合成器[8-1-9]产生本地跳变载波，接收信号进入第一相关器[8-1-1]与本地跳变载波进行混频得到中频信号，中频载波进入带通滤波器[8-1-2]，带通滤波器[8-1-2]的通带宽度为直扩码的带宽，然后依次通过第一平方模块[8-1-3]、第一低通滤波器[8-1-4]和第一积分清洗器[8-1-5]，第一积分清洗器[8-1-5]的积分周期为一个跳频周期，第一积分清洗器[8-1-5]的输出连接第一门限判决模块[8-1-6]的输入，第一门限判决模块[8-1-6]根据门限判决是否捕获到跳频伪码；若第一积分清洗器[8-1-5]的输出小于捕获门限，则使本地跳频伪码滑动半个码片继续搜索；若大于捕获门限，则进入直扩伪码捕获模块[8-2]。

2.根据权利要求1所述的扩跳频体制的无线电导航系统，其特征是：所述的直扩伪码捕获模块[8-2]包括第二积分清洗器[a]、第二平方模块[b]、第三积分清洗器[c]、第三平方模块[d]、第二门限判决模块[e]、第二搜索控制模块[f]、第二直扩伪码发生器[g]、第三跳频伪码发生器[h]和第三频率合成器[i]；第三频率合成器[i]输出两路正交载波分I和Q两路与接收信号相乘，以去除载波；第二直扩伪码发生器[g]输出的伪码分别与I和Q两路去除载波后的信号序列作相关处理，其相关值分别通过第二积分清洗器[a]和第三积分清洗器[c]在一个直扩码周期内作积分；第二积分清洗器[a]的输出连接第二平方模块[b]的输入，第三积分清洗器[c]的输出连接第三平方模块[d]的输入，第二平方模块[b]和第三平方模块[d]相加的结果通过第二门限判决模块[e]与捕获门限比较，若大于捕获门限，进入直扩伪码跟踪模块[8-3]，若小于捕获门限，第二搜索控制模块[f]控制第二直扩伪码发生器[g]和第三跳频伪码发生器[h]滑动，调整直扩码和调频载波后继续与接收信号做相关处理。