[发明专利]一种卫星导航信号捕获方法及装置

权利要求书

1.一种卫星导航信号捕获方法，其特征在于：包括下述步骤：

将天线接收到的信号转换为数字中频信号X；

将数字中频信号X与本地复数载波信号进行相关，生成零中频复数信号S；

将零中频复数信号S与不同初相的本地码进行相关运算，获得信号Y；并对信号Y进行分段积分生成信号Y_r；

对信号Y_r进行随机采样，获得信号Y_s；

已知观测矩阵Φ_s和信号Y_s，采用快速贝叶斯压缩感知重构算法生成频率信号θ；

判断频率信号θ是否满足预设门限范围；若是，则判定信号捕获成功；

Φ为V_r行V_r列的实数矩阵，Φ的表达式定义为：

采用信号抽取索引对Φ的行向量进行抽样处理，得到观测矩阵Φ_s；

所述快速贝叶斯压缩感知重构算法通过高斯似然模型和Lasso模型求解出频率信号θ和后验密度误差。

2.根据权利要求1所述的卫星导航信号捕获方法，其特征在于：对信号Y_r进行随机采样，具体包括：

采用满足高斯分布的信号抽取索引对信号Y_r进行采样。

3.根据权利要求2所述的卫星导航信号捕获方法，其特征在于：对信号Y_r进行采样的采样点数V_s＞S_θlog(V/S_θ)，其中，S_θ为频率信号θ的稀疏度，V为信号Y_r的维度。

4.根据权利要求1所述的卫星导航信号捕获方法，其特征在于：所述判断频率信号θ是否满足预设门限范围，具体包括：

判断频率信号θ的最大峰值是否大于预设峰值门限且所述最大峰值对应的后验密度误差是否小于预设误差门限；

若是，则获取所述最大峰值对应的码相位和多普勒频率，判定信号捕获成功。

5.一种卫星导航信号捕获装置，其特征在于：包括：

射频模块，用于将天线接收到的信号转换为数字中频信号X；

正交相关模块，用于将数字中频信号X与本地复数载波信号进行相关，生成零中频复数信号S；

相关积分模块，用于将零中频复数信号S与不同初相的本地码进行相关运算，获得信号Y；并对信号Y进行分段积分生成信号Y_r；

采样模块，用于对信号Y_r进行随机采样，获得信号Y_s；

信号重构模块，用于采用快速贝叶斯压缩感知重构算法生成频率信号θ；所述信号重构模块的快速贝叶斯压缩感知重构算法通过高斯似然模型和Lasso模型求解出频率信号θ和后验密度误差；

判定模块，用于判断频率信号θ是否满足预设门限范围；若是，则判定信号捕获成功。

6.根据权利要求5所述的卫星导航信号捕获装置，其特征在于：所述采样模块，具体用于采用满足高斯分布的信号抽取索引对信号Y_r进行采样。

7.根据权利要求6所述的卫星导航信号捕获装置，其特征在于：对信号Y_r进行采样的采样点数V_s＞S_θlog(V/S_θ)，其中，S_θ为频率信号θ的稀疏度，V为信号Y_r的维度。

8.根据权利要求5所述的卫星导航信号捕获装置，其特征在于：所述判定模块，具体用于判断频率信号θ的最大峰值是否大于预设峰值门限且所述最大峰值对应的后验密度误差是否小于预设误差门限；若是，则获取所述最大峰值对应的码相位和多普勒频率，判定信号捕获成功。