[发明专利]一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法

权利要求书

1.一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，步骤为：

S1：对AD采样的中频接收信号进行正交下变频，得到复数基带信号，包括I/Q两路；

S2：对I/Q信号进行连续的数据缓存；

S3：“一段”I/Q信号存满后与本地多路扩频码信号进行并行相关器运算；

S4：运算结果进行相干累加后存入“相干积分缓存”，直至全部缓存区存满，否则切换“相干积分缓存”缓存区，返回步骤S3；

S5：待“相干积分缓存”存满后，返回步骤S3，对“下一段”I/Q信号进行处理，直至完成全部相干积分；

S6：待“相干积分”完成，对相干积分结果取模平方，结果经过非相干累加后存入“非相干积分缓存”，直至全部缓存区存满，若未达到非相干积分长度，则返回步骤S3，执行下一轮非相干积分；

S7：待“非相干积分”完成，对非相干积分缓存内代表不同相位的积分检测结果进行峰值检测，并判决捕获是否成功，若未成功，则调整本地扩频码相位或本地载波频率，返回步骤S3，开始新的区间搜索直至捕获成功。

2.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，在步骤S2中，所述数据缓存包括大小相同的两个缓存区，位宽为I/Q两路信号宽度之和，存储深度为L，且该深度不依赖于总检测积分长度，信号写时钟为采样时钟，写入过程中通过控制“写使能”实现对信号的选抽，选抽速率为f_p，读时钟则为系统工作时钟，频率为f_m。

3.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，在上述步骤中，通过并行相关器执行分段积分操作，积分长度为L，I/Q两路信号的积分器数量各N个，同时对缓存信号与N路不同相位的本地扩频信号进行积分，利用工作时钟与信号选抽速率的差异对积分器进行M次的时分复用，使得缓存信号时间内最多可执行N×M次“分段相干积分”。

4.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，在上述步骤中，所述“相干积分缓存”包括M个缓存区，每个缓存区存储N个相位的相干积分结果；所述“非相干积分缓存”包括M个缓存区，每个缓存区存储N个相位的非相干积分结果；所述峰值检测则是搜索N×M个相位积分检测结果中的最大值。

5.根据权利要求1或2或3所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，在上述步骤中，对并行相关器进行时分复用，共计M轮，任意一轮处理按照以下步骤进行，如第m次：

S100：读取已存满的RAM内缓存数据，码生成器同时生成N路本地扩频信号，对应的伪码相位为(φ_(m-1)N+1,φ_(m-1)N+2Lφ_(m-1)N+N)；

S200：本地伪码信号与缓存数据在N路并行相关器内执行I/Q信号相关积分；

S300：积分结束共得到N个积分结果，再与“相干积分缓存”的“缓存区m”内数据累加，累加结果重新写入“相干积分缓存”的“缓存区m”内，直至第M轮积分结果写入“缓存区M”，否则返回步骤S100进入下一轮相关处理；

S400：待整个处理流程结束，便完成了对数据“分段相干积分”操作，积分长度为L/2个码片，格点数量为N×M个，I/Q两路积分结果存储在“相干积分缓存”的M个缓存区内，每个缓存区存储N个积分值。

6.根据权利要求1或2或3所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，其特征在于，在上述步骤中，对捕获检测结果处理的步骤为：

S1000：得到“分段相干积分”结果；

S2000：切换“数据缓存”，执行下一段“分段相干积分”，与上一段结果的累加后存储在“相干积分缓存”内，直至全部“相干积分”结束，进入步骤S3000，否则，返回步骤S1000；

S3000：对N×M个I/Q“相干积分”值求平方和，得到N×M个“模平方”结果，若不需要进一步“非相干积分”，“模平方”结果即作为最终检测结果，否则，进入步骤S4000；

S4000：将N×M个“模平方”结果依次与“非相干积分缓存”内数据进行累加，累加结果重新写入“非相干积分缓存”内，直至全部写入“非相干积分缓存”，即完成一次“非相干积分”；

S5000：重复上述过程，直至全部“非相干积分”结束，最终，在“非相干积分缓存”内存储的N×M个积分结果即为捕获检测结果；接下来进行峰值检测，将搜索出N×M个检测结果的最大值，并记录该最大值对应的码相位，最后通过阈值比较确认该结果的正确性；若当前检测结果不存在相位真值，则进一步扩大搜索范围，对下一组N×M结果进行检测。