[发明专利]基于码存储的GPS软件接收机基带信号实时跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及GPS软件接收机实时性跟踪的改进，尤其是一种基于码存储的GPS软件 接收机基带信号实时跟踪方法，属于电子信息及数字信号处理技术领域。

背景技术

目前国内外对GPS软件接收机跟踪的实时性研究现状为：

(1)GPS软件接收机传统跟踪采用每单位时间调整码频率和码相位实时产生早码、 晚码、即时码与卫星信号在本地的复现载波。

(2)使用性能强劲的计算机，采用多CPU内核处理或使用长指令并行处理数据方式 提高跟踪环路速度。

近年来，GPS软件接收机实时性的研究在国内得到了广泛的重视和研究，它不仅具 有高度的灵活性、可扩展性和良好的兼容性，能够有效的降低开发成本，缩短开发周期， 而且将实现与硬件接收机同样的跟踪速度，通过软件算法补偿，还可提供更好的跟踪效果。 但软件实现比硬件实现需要耗费更多的时间，因此，实时性算法的开发越来越受到重视。

目前传统跟踪方法存在的问题：

(1)GPS软件接收机跟踪环路每单位时间每次都重新生成微调的早码、晚码和即时 码，十分耗时，这段码产生需要的时间就占整个跟踪时间二分之一。

(2)采用拥有多核处理器平台，更高频率的CPU，或使用长指令集进行底层编程的 专用计算机，需要的投入的成本较高，不适合在普通PC上完成，更加不利于以后程序在 嵌入式平台实现柔性的可移植性，没有普遍意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决GPS软件接收机跟踪环路每单位时间产生微调的早晚码和 即时码耗时、算法对平台和处理器性能依赖性过大，并考虑到多平台多设备移植性等问题， 提供一种基于码存储的GPS软件接收机基带信号实时跟踪方法，该方法是一种提高软件 接收机跟踪实时性和可移植性的GPS信号处理方法，可通过简单有效的使用预存储的已 估计的微调产生C/A码的二进制数据，通过载入内存实现查表实现实时调用早晚码和即 时码，从而可在跟踪中消除本地微调C/A码产生的时间。

实现上述发明目的采取的如下：

一种基于码存储的GPS软件接收机基带信号实时跟踪方法，其特征在于：使用射频 前端采集的GPS中频采样数据，统计并确定跟踪环即时产生的微调的本地C/A码码片和 码频率微调的偏移范围，通过实时产生的码片间隔和码频率范围，确定码片分辨率精度， 按照码相位和码频率确定的分辨率，产生32颗卫星的微调的本地C/A码，按照排列组合 顺序存储为统一的二进制数据文件，生成通用的预存微调的本地C/A码，跟踪启动时， 将预存微调的本地C/A码数据文件载入内存，根据不同的码微调和码频率，直接查表调 用预存微调的本地C/A码数据文件，实现实时跟踪。

预存微调的本地C/A码的生成及调用具体方法是：

(1)在程序改变的前期，将每颗卫星的码按照可能就出现的码频率和码相位偏移分组 成m个码频率和n个码相位的不同组合，鉴相器的输出量化在-1到1之间，量化为m个 值，即量化单位为0.1个码片，那么码频率对应为m个值；码相位在0到0.2之间，即量 化的最终分辨率为0.002；

(2)生成码表，将每颗卫星的m*n组码按顺序排列，保存成二进制文件：

k=[((r0.002)-1)*m+10*(s+1)]]]>

公式为码表的查询公式，r为码相位，s为码频率，k为排列下标，查找所需码的位置， 其中0.002是码相位量化的单位，每个码相位都将匹配m个码频率，那么k就是当前r和 s所在的预存微调的本地C/A码的下标，即排列位置；通过该公式输入码频率和码相位相 关参数，即可调用对应预存的微调的本地C/A码。

本发明与现有技术相比，优点及显著效果为：