[发明专利]一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统，方法包括：将待捕获卫星信号的存储数据依次进行相关积分计算、缓存处理及频谱搬移，满足高动态多普勒频率覆盖范围要求、减小多普勒引起的相关峰衰减，又减少后续非相干累积的资源消耗；将频谱搬移的数据进入FFT模块，分别计算预设数值码相位上的积分值、多普勒频率、非相干累计次数；利用多普勒频率、非相干累计次数、预设数值码相位上的积分值及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积，减小了能量分散，能在高动态环境下提升捕获灵敏度，使得平均捕获时间降低一半，弥补了错位非相干累积带来的码相位搜索次数的增加，平衡了捕获速度、捕获灵敏度和资源消耗。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统。

背景技术

在机载、弹载、星载卫星导航接收机系统中，载体相对导航卫星高速运动会引起三方面的问题：载体接收天线相对卫星视线方向变化频繁，引起接收卫星信号强度的不稳定；过大的载波多普勒引起相关峰的衰减；过大的码多普勒引起相关峰的偏移，导致信号能量分散。以上问题直接造成接收机的接收灵敏度下降，甚至不能使用。为了解决这些问题，设计人员提出了一些相应的解决方案，例如：控制天线姿态始终对准卫星，或接收机加长检测积分时间来解决第一个问题；分频率槽搜索载波多普勒来解决第二、三个问题。但控制天线姿态使接收机设计复杂、成本增加；加长检测积分时间又会带来第三个问题；分频率槽搜索则会使接收机捕获时间变长。现有技术存在着因增长捕获时间，导致相关峰偏移、灵敏度下降的问题。

发明内容

因此，本发明提供的一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统，克服了现有技术中因增长捕获时间，导致相关峰偏移、灵敏度下降的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，包括：

步骤S1：获取待捕获卫星信号的存储数据，将数据存储器读起始地址设为0，所述存储数据包括：数据存储器中存储的待捕获卫星信号经过处理后的两路基带信号及扩频码存储器中存储的待捕获卫星的扩频码信号；

步骤S2：利用第一预设路数的并行相关器读取存储数据，并进行预设积分时间及第一预设点数的相关积分，计算处理后的两路基带信号与待捕获卫星的扩频码信号的相关积分值；

步骤S3：第一预设深度的缓存器、第二预设深度的缓存器分别缓存并行相关器产生的数据，所述第一预设深度等于第二预设深度；

步骤S4：分别将第一预设深度的缓存器、第二预设深度的缓存器中的缓存数据进行频谱搬移；

步骤S5：将频谱搬移的数据通过第二预设路数第一预设点数的并行FFT模块，分别计算预设数值码相位上的积分值、多普勒频率、非相干累计次数；

步骤S6：利用多普勒频率、非相干累计次数、预设数值码相位上的积分值及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积，完成第一预设路数的码相位搜索；

步骤S7：将数据存储器读起始地址增加预设数值后，返回步骤S2，进行下个第一预设路数的码相位搜索。

在一实施例中，所述利用多普勒频率、非相干累计次数及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积的步骤之后，还包括：

根据非相干累积后的能量，计算每个码相位所有频率点的平均能量进行底噪统计；

根据每个码相位上能量最大的频率点，进行码相位间的相关峰比较。

在一实施例中，每个FFT的工作模式为两点并行输入、输出模式。

在一实施例中，所述第一预设路数的数值为22。