[发明专利]一种卫星信号的快速捕获方法及装置

说明书

本发明公开了一种卫星信号的快速捕获方法，包括：接收卫星发射的卫星信号，卫星信号为模拟信号；将卫星信号转换为卫星数字信号；获取本地C/A码；基于三阶多项式插值算法，对卫星数字信号、以及本地C/A码分别进行信号重构，获得重构信号，其中，重构信号的采样频率为2^N，N为整数；对重构信号进行FFT或IFFT运算，从而实现对卫星信号的快速捕获。本发明实现了降低GPS信号捕获的运算量，降低GPS接收机的功耗的技术效果。同时，本发明还公开了一种卫星信号的快速捕获装置。

技术领域

本发明涉及导航与制导技术领域，尤其涉及一种卫星信号的快速捕获方法及装置。

背景技术

GPS(Global Position System，全球定位系统)接收机首先需要考虑的问题是C/A码的捕获，由于GPS接收机与卫星间有高速的径向相对运动，GPS信号中带有较大的多普勒频移。实际中，需要将多普勒频率范围分为几个频率范围，结合本地的相位，求得接收到GPS信号中的C/A码的相位和多普勒频率。

如图1所示，C/A码的捕获中的搜索是一个在码片相位和频率上的二维空间的搜索，当且仅当码片相位和频率都匹配到卫星的接收信号的相位和频率后，GPS接收机中相关器才会输出相应的峰值。在整个二维搜索空间，运算量非常大。在GPS信号的接收运算中，GPS信号的捕获占据了整个接收运算70％以上，也就是说，在GPS接收机的功耗中，70％以上功耗是由GPS信号捕获过程消耗的。

因此，为了降低GPS信号的接收功耗，对GPS信号的捕获过程进行优化是很有必要的。

发明内容

本申请实施例通过提供一种卫星信号的快速捕获方法及装置，解决了现有技术中的GPS接收机存在GPS信号的接收功耗高的技术问题，实现了降低GPS接收机的功耗的技术效果。

第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种卫星信号的快速捕获方法，包括：

接收卫星发射的卫星信号，所述卫星信号为模拟信号；

将所述卫星信号转换为卫星数字信号；

获取本地C/A码；

基于三阶多项式插值算法，对所述卫星数字信号、以及所述本地C/A码分别进行信号重构，获得重构信号，其中，所述重构信号的采样频率为2^N，N为整数；

对所述重构信号进行快速傅氏变换FFT和/或快速傅里叶逆变换IFFT运算，从而实现对所述卫星信号的快速捕获。

优选地，所述三阶多项式插值算法，具体为：

其中，x(k-i)是输入信号，所述输入信号包括所述GPS数字信号、以及所述本地C/A码，v(l)是中间处理结果，y(k)是输出的重构信号，b_l(i)为插值系数，μ是插值间隔的小数部分。

优选地，所述插值系数b_l(i)，包括：

b₀(0)＝0；b₁(0)＝-1/6；b₂(0)＝0；b₃(0)＝1/6；

b₀(1)＝0；b₁(1)＝1；b₂(1)＝1/2；b₃(1)＝-1/2；

b₀(2)＝1；b₁(2)＝-1/2；b₂(2)＝-1；b₃(2)＝1/2；