[发明专利]基于组合FFT的多核北斗软件接收机信号并行捕获方法

说明书

本发明提出一种基于组合FFT的多核北斗软件接收机信号并行捕获方法，包括步骤：对输入中频信号进行去载波操作得到混频信号x(n)；将混频信号x(n)和本地测距码信号分解为DIF‑FFT形式，然后分别对其进行FFT变换和取共轭操作，得到结果X′(k)、X″(k)、H′^*(k)和H″^*(k)；将X′(k)与H′^*(k)，X″(k)与H″^*(k)对应相乘得到结果Y′(k)和Y″(k)；对Y′(k)和Y″(k)进行FFT变换得到中间结果p₁(n)和p₂(n)；将p₁(n)和p₂(n)按DIF‑FFT方式组合得到p(n)；最后，根据p(n)可得其最终相关结果y(n)。本发明与传统并行码相位算法的捕获性能基本相当，在改进运算速度的同时，未降低捕获灵敏度。

技术领域

本发明涉及软件接收机接收信号捕获领域，尤其是一种基于组合FFT的多核北斗软件接收机信号并行捕获方法。

背景技术

软件接收机基于通用嵌入式平台，可深入到接收机信号通道内部控制卫星信号的处理过程，具有良好的开放性，现已成为未来定位接收机的发展方向。随着卫星信号长度的增加和接收机处理算法的复杂化，对信号处理平台处理性能的要求也越来越高。为了满足信号处理系统的硬件实现需求，数字信号处理器(DSP)已经从一开始的单处理器多板卡系统发展为现在的多处理器并行系统，大大提高了算法运算速度。相比单核DSP，多核DSP具有更高的并行处理能力。但核的数量增多带来了芯片面积增大，长线之间数据交换和互连延时会很大程度制约芯片性能提高的技术问题。因此，需合理地设计并行算法以最大程度地开发多核处理器的并行性。

现有的软件接收机信号捕获方法主要是传统并行码相位捕获算法，传统并行码相位捕获算法中单个FFT变换序列各点间运算相互关联，仅可由多核数字信号处理平台中单核完成N点序列的FFT变换，信号处理速度较慢。

发明内容

发明目的：为解决上述技术问题，提高软件接收机信号捕获过程中的信号处理速度，本发明提出一种基于组合FFT的多核北斗软件接收机信号并行捕获方法。

本发明所采用的技术方案为：

基于组合FFT的多核北斗软件接收机信号并行捕获方法，包括以下步骤：

(1)对输入的中频信号进行去载波操作，得到混频信号x(n)；

(2)将混频信号x(n)和本地测距码信号h(n)分解为以下形式：

式中，为旋转因子，N为采样点数；

(3)分别对x₁(n)、x₂(n)、h₁(n)、h₂(n)依次进行FFT变换和取共轭操作，得到X′(k)、X″(k)、H′^*(k)、H″^*(k)；其中，X′(k)为X(k)的偶序列，X″(k)为X(k)的奇序列；H′^*(k)为H^*(k)的偶序列，H″^*(k)为H^*(k)的奇序列；X(k)为x(n)的FFT变换结果，H^*(k)为h(n)的FFT变换结果H(k)的复共轭；

(4)将X′(k)与H′^*(k)相乘，记乘积为Y′(k)；将X″(k)与H″^*(k)相乘，记乘积为Y″(k)；

(5)对Y′(k)和Y″(k)分别进行FFT变换，得到对应的中间结果p₁(n)和p₂(n)；根据p₁(n)和p₂(n)组合得到p(n)，p(n)计算公式为：