[发明专利]一种高灵敏度的卫星导航精捕方法

说明书

本发明公开了一种高灵敏度的卫星导航精捕方法。普通的并行相关+FFT(离散傅里叶变换的快速算法)的捕获方法在卫星导航方面已经被广泛应用。本发明采用了一种延迟输出相关结果的并行相关+FFT的方法，该方法可以很大的节省多路相关完成后需要锁存相关值的寄存器，从而减少了占用FPGA的逻辑资源；同时还使用了一种特殊方法消除部分卫星信号的数据比特(还有如BD2的NH码等)对相关长度的影响，从而提高数据和伪码相关的长度，最终达到提高精捕灵敏度的目的。

技术领域

本发明属于一种卫星导航接收机信号处理方法，具体涉及一种高灵敏度的卫星导航精捕方法。

背景技术

卫星导航系统(北斗、GPS、GLONASS等)是一种高精度的导航定位系统。卫星接收机通过接收天线接收卫星信号对卫星信号进行下变频处理，然后对下变频信号进行基带数字信号处理，经过导航解算处理后，可以给出精确的经度、纬度、高度、速度及时间等信息。目前卫星导航广泛的运用在军事及民用领域。

基带数字信号处理主要包括对卫星信号的捕获、跟踪等功能。由于算法限制，捕获灵敏度一般要远低于跟踪灵敏度，使得提高对卫星导航信号的捕获能力变得至关重要。在捕获卫星信号时，特别是长码捕获时，具备精捕功能更是必不可少的。一个好的精捕方法占用FPGA资源量极少，但能很大的减小虚警概率，提高牵引成功率。

目前广泛使用的精捕方法均为通过采用1ms(最小单元的相关运算)相干积分及多次非相干积分来提高精捕灵敏度，这种方法带来的问题如下：

(1)需要用长时间的非相干积分才能达到比较高的灵敏度；

(2)长时间的非相干积分无法满足高动态场景的卫星信号捕获；

(3)长时间的非相干积分捕获时间较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种高灵敏度的卫星导航精捕方法，通过提高相干积分时间，在提高精捕灵敏度的同时，不增加捕获时间，且满足高动态需求。

本发明是这样实现的，一种高灵敏度的卫星导航精捕方法，包括以下步骤：

步骤1：产生通道本地码、设置载波频率；

步骤2：产生I、Q两路混频结果；

步骤3：I、Q两路信号与本地码进行多路短时相关运算；

步骤4：储存多路相关运算结果；

步骤5：短时相关结果与数据跳变系数进行相关运算；

步骤6：相关运算结果进行FFT；

步骤7：FFT结果进行求模运算并输出捕获结果。

所述的步骤1包括以下操作：

根据粗捕得到的码相位置入跟踪通道，通过停止通道码发生器来延时通道码相位(长码为置时间到相关芯片等待芯片产生码)，将本地码调整到超前粗捕结果L个码片；

根据粗捕得到多普勒频率f0，并将f0置入跟踪通道，将对应跟踪通道的载波频率调整为f(本地载波初始频率)+f0，同时产生相应频率的I、Q两路正交载波信号。

所述的步骤2包括以下操作：

将I、Q两路正交载波信号与中频信号进行相关运算，产生I、Q两路混频信号。

所述的步骤3包括以下操作：

对跟踪通道输出的本地码进行N路码片延迟，产生N路并行码输出，将N路并行码与输入的I、Q两路信号进行相关运算，并将N路并行相关结果分别进行N路短时累加，最后将N路短时累加结果延迟输出。

所述的步骤4包括以下操作：