[发明专利]一种可配置的导航信号兼容捕获跟踪装置

说明书

本发明公开了一种可配置的导航信号兼容捕获跟踪装置，在初始状态下，导航信号经过正交去频偏模块后进入相关模块，相关模块对导航信号进行相关解扩处理后送入FFT判决模块，FFT判决模块在判决成功下输出捕获成功标志，结束捕获过程并启动跟踪；在捕获失败下步进调整模块根据系统输入的导航信号类型选择不同的搜索步进，调节码生成模块进行下一次捕获过程；在启动跟踪后，早中晚相关器输出多路相关值，触发峰值跳跃模块进行副峰锁定判决，若锁定在副峰上则促使步进调整模块进行1/2码片相位跳跃，与此同时码环鉴相器和滤波器实现伪码的实时跟踪，载波环鉴相器和滤波器完成载波的实时跟踪。本装置具有处理难度低、兼容性及通道一致性好等优点。

技术领域

本发明涉及导航信号捕获和跟踪领域，特别涉及一种可配置的导航信号兼容捕获跟踪装置，主要用于对新旧体制卫星导航信号的捕获和跟踪。

背景技术

随着全球卫星导航系统(GNSS)的迅速发展，在原有的直扩导航信号(DSSS-BPSK)基础上，人们发展出了二进制偏移载波(BOC)调制方式，有效地实现了频段公用、频谱分离，带来了更好的抗干扰、高精度测量等优点。

GNSS导航信号的设计实现赋予了多个系统间相互兼容操作的能力，多系统兼容操作指的主要是GPS、北斗(BDS)和伽利略(Galileo)三大导航系统的信号及信息处理具有兼容性。其中GPS的L1C、Galileo的E1和BDS的B1C信号共用原GPS L1频点，即1575.42MHz，数据分量调制方式是BOC(1,1)，导频分量分别是TMBOC(6,1,4/33)、CBOC(6,1,1/11)和QMBOC(6,1,4/33)；GPS的L5、Galileo的E5a和BDS的B2a信号使用GPS L5频点，即1176.45MHz，采用或等价于BPSK(10)调制。在多系统导航接收机的捕获跟踪通道硬件实现中，设计出参数可配置的捕获跟踪通道有着很大的灵活性和通用性，尤其是在三大导航系统尚未升级改造完成情况下，能兼容原有BPSK调制的导航信号算法尤为重要。

发明内容

本发明目的在于提供一种通道可配置的导航信号兼容捕获跟踪装置，解决新旧体制导航信号的快速捕获及精确跟踪问题。具体地，本装置主要针对新体制导航信号L1C/E1/B1C的BOC(1,1)调制、L5/E5a/B2a的BPSK(10)调制及旧体制导航信号的BPSK(1)/BPSK(2)调制，提供一种参数可配置的捕获跟踪装置，以灵活适应不同的信号类型，实现对导航信号的一体化捕获跟踪处理，提高通道的一致性。

本发明提供一种可配置的导航信号兼容捕获跟踪装置，其包括：正交去频偏模块、相关模块、FFT判决模块、步进调整模块、码生成模块、早中晚相关器、峰值跳跃模块、码环鉴相器、载波环鉴相器、码环滤波器和载波环滤波器。

正交去频偏模块的功能为根据捕获及跟踪得到的频率字消除导航信号的载波残留频偏；

相关模块的功能为根据捕获时间的长短进行导航信号的相关解扩；

FFT判决模块的功能为根据相关模块的相关解扩结果进行FFT运算并判决是否捕获成功；

步进调整模块的功能为根据导航信号类型及捕获跟踪给出的判决信息输出码片步进控制字；

码生成模块的功能为根据步进调整模块给出的码片步进控制字控制扩频码的步进，产生相应码速率的伪随机序列；

早中晚相关器的功能为对导航信号进行解扩，输出可供码环鉴相器和载波环鉴相器使用的多路相关值；

峰值跳跃模块的功能为解决BOC(1,1)信号在捕获过程中出现的副峰误锁问题；

码环鉴相器的功能为根据早中晚相关器的相关值输出伪码偏移量；

载波环鉴相器的功能为根据早中晚相关器的相关值输出载波偏移量；

码环滤波器的功能为滤除伪码偏移量中的高频噪声；