[发明专利]处理信号的采样序列

说明书

分案申请

本申请是申请号为200580052096.5、申请日为2005年11月18日、于2008年5月16日进入中国国家阶段、发明名称为“处理信号的采样序列”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于处理信号采样序列的方法，其中信号包括通过扩频码进行调制的载波。本发明同样涉及相应的处理组件、相应的电子设备、相应的系统、相应的软件程序代码和相应的软件程序产品。

背景技术

对于处于其基本形式的扩频通信，数据序列由传输单元使用以调制正弦载波，并且继而将结果信号的带宽扩展到大得多的值。为了扩展带宽，单频载波可以乘以例如高速率二进制伪随机噪声(PN)码序列，该码序列包括值-1和1，该码序列对于接收器是已知的。PN码周期通常包括1023个码片，该术语码片用于指示通过传输信号所传递的代码的比特，其相对于数据序列的比特。

扩频码例如，但不是专用于全球导航卫星系统(GNSS)中。

对于美国GNSS GPS(全球定位系统)，例如，超过20颗卫星环绕地球。每颗卫星传输两个载波信号L1和L2。这些载波信号中的一个L1信号具有1575.42MHz的频率并且用于承载标准定位服务(SPS)的代码信号以及导航消息。L1载波相位由每个卫星利用不同的C/A(粗捕获)码来调制。因此，获取不同的信道用于不同卫星的传输。C/A码是伪随机噪声(PN)码，其对于20.46MHz的标称带宽进行扩展频谱。每1023比特对C/A码进行重复，码的出现时间(epoch)是1ms。利用导航信息以50比特/秒的比特率进一步对L1信号的载波频率进行调制。

需要确定其位置的GPS接收器接收由当前可用卫星传输的信号，并且其基于所包含的不同C/A码来检测和跟踪不同卫星使用的信道。对于卫星信号的捕获和跟踪，GPS接收器的射频(RF)部分接收的信号首先转换为基带。然后，在模数(A/D)转换中对该信号进行采样，并且该采样与可用于所有卫星的复制码的采样相关。例如可以使用匹配的滤波器执行该相关(correlation)。超过阈值的相关值指示C/A码和码相位，所述C/A码和码相位是解扩信号并且因此重新获取导航信息所需要的。

因此，虽然GPS卫星信号包括数据分量、PN分量以及正弦载波分量，但是其他扩展频谱信号可以包括额外的子载波调制。

针对欧洲GNSS GALILEO，例如，已经选择了四个载波信号E5a、E5b、E6和L1。这些载波信号的基本使用类似于上述GPS L1载波信号的使用。然而，使用二进制偏置载波(BOC)调制对正弦载波信号E6和L1的频谱进行扩频，该二进制偏置载波(BOC)由BOC子载波和PN码组成。该调制表示为BOC(n，m)，其中n表示PN码的码片速率并且，m表示频率为1.023MHz的子载波。该BOC子载波还将在下文中简单地称作BOC载波。

对于GALILEO L1载波信号，已经分配了BOC(1，1)调制。图1示出了调制原理。第一个图示出了BOC(1，1)载波随时间的进程。BOC(1，1)载波包括具有交变值+1和-1的子码片，每个子码片具有0.5ms的持续时间。第二个图示出了示例性PN码随时间的进程。PN码包括具有值+1或-1的码片序列，每个码片具有1ms的持续时间。PN码的每个码片的起点与BOC(1，1)载波的上升沿相一致。第三个图示出了BOC(1，1)信号，所述BOC(1，1)信号通过随时间对BOC(1，1)载波与PN码进行混合来获取。

图2是比较使用GALILEO BOC(1，1)调制和使用GPS C/A码调制来扩频载波信号L1的图示。该图示出了载波信号频率在范围从大约-4MHz到+4MHz中的经调制的载波频谱的幅度。可以看到，根据BOC(1，1)调制，信号频带大于C/A码调制的信号频带的两倍。根据BOC(1，1)调制，大部分能量集中于由C/A码调制产生的信号主波瓣两侧的两个主波瓣中。而且由BOC(1，1)调制产生的旁瓣比由C/A码调制产生的旁瓣强壮。C/A码调制和BOC(1，1)调制的能量分布在下表中示出：