[发明专利]GPS信号的捕获方法及其捕获装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星定位接收领域，特别涉及GPS信号的捕获方法及其捕获装置。

背景技术

全球定位系统（Global Position System，简称“GPS”）旨在全球范围内提供全天候的定位、导航、授时服务。随着用户对于诸如定位等服务的需求愈来愈强烈，GPS已经逐渐成为智能手机、部分平板电脑等的标准配置。基于智能手机等的地图软件的发展，也促进了GPS用户量的剧增。在GPS的使用中，首先需要捕获当前位置的卫星信号，得到卫星的码相位和多普勒频率的估计值。

对于传统的GPS接收机，捕获模块会在卫星的多普勒频率和码相位组成的二维空间中进行搜索，采用相干积分、非相干积分、差分合并等技术，获得二维空间中最大观测值，然后将最大观测值与设定的门限值进行比较，如果高于门限值，则认为捕获成功，并输出最大观测值对应的多普勒频率和码相位估计值给跟踪模块。

本发明的发明人发现，传统的GPS接收机，通常采用一个固定的相干积分、非相干积分或者差分合并时间来对卫星进行捕获。对于强GPS卫星信号，采用较短的时间就能够将其捕获；而对于弱GPS卫星信号，则一般需要较长的时间才能够将其捕获。为了兼顾弱GPS卫星信号，传统的GPS接收机采用统一的时间捕获强、弱GPS卫星信号，采用统一的时间捕获信号强度不同的GPS卫星信号会耗费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GPS信号的捕获方法及其装置，可以快速、有效地捕获强、弱GPS信号。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种GPS信号的捕获方法，包括以下步骤：

控制器设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量；

捕获模块接收待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

跟踪模块接收待捕卫星的参数估计对，控制器建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星；

所述控制器判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若为否，所述控制器增加所述累积时间长度和/或根据所述累积时间长度增加所述参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号的步骤。

本发明的实施方式还公开了一种GPS信号的捕获装置，包括：

控制器，用于设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量，还用于建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星，以及用于判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若否，则所述控制器增加所述累积时间长度和/或根据所述累积时间长度增加参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号；

捕获模块，用于接收待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

跟踪模块，用于接收待捕卫星的参数估计对，并使用控制器建立的跟踪通道跟踪待捕卫星。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本发明的GPS信号捕获方法可以实现待捕卫星的多轮捕获，在第一轮捕获中若没有成功跟踪预定数量的待捕卫星，则进行第二轮捕获，直到成功跟踪预定数量的待捕卫星；并且在每一轮初始，控制器调整捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块和跟踪模块可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。

本发明的GPS信号捕获装置包括捕获模块、跟踪模块和控制器，通过捕获模块、跟踪模块和控制器的相互配合，可以实现待捕卫星的多轮捕获，在第一轮捕获中若没有成功跟踪预定数量的待捕卫星，则进行第二轮捕获，直到成功跟踪预定数量的待捕卫星；并且在每一轮初始，控制器调整捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块和跟踪模块可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。