[发明专利]一种多通道卫星信号跟踪方法

权利要求书

1.一种多通道卫星信号跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、主机主线程对跟踪参数和运算资源进行初始化，所述跟踪参数包括卫星通道参数和跟踪环路参数，所述运算资源包括用于数据获取的数据获取CPU线程、用于缓存原始采集数据的页锁定主机内存、一个用于传输采集数据的第一CUDA流资源，N个用于处理数据的第二CUDA流资源、第一GPU全局内存和第二GPU全局内存以及保存三路信号积分结果的存储空间；

S2、主机主线程开启数据获取CPU线程，向数据获取CPU线程发布采集数据预读取的异步任务，数据获取CPU线程被唤醒后读取两个伪随机码周期内的采集数据并存储至页锁定主机内存中，然后数据获取CPU线程向第一CUDA流发布数据传输任务，将读取的采集数据异步传输至第一GPU全局内存中，采集数据读取且传输完成后，数据获取CPU线程休眠；

S3、主机主线程发布新一轮跟踪所需数据的读取任务，环路开始跟踪；在发布新一轮跟踪所需数据的读取任务之前，主机主线程判断数据获取CPU线程是否已完成采集数据的读取并传输至第一GPU全局内存，如果未完成则等待数据获取CPU线程完成采集数据的读取和传输，如果已完成则交换第一GPU全局内存与第二GPU全局内存的地址，使第一GPU全局内存内的数据转移至第二GPU全局内存中，主机主线程继续发布新一轮跟踪所需数据的读取任务，并唤醒数据获取CPU线程，向数据获取CPU线程添加采集数据读取的异步任务，然后准备对第二GPU全局内存内的数据进行处理；数据获取CPU线程被唤醒后在后台读取两个伪随机码周期内的采集数据并存储至页锁定主机内存中，继续向第一CUDA流发布异步数据传输任务，将读取的采集数据异步传输至第一GPU全局内存中，采集数据读取且传输完成后，数据获取CPU线程休眠；

S4、主机主线程向N个第二CUDA流依序发布异步数据处理任务，每个数据处理任务按顺序包括数据预处理、本地载波生成和三路伪随机码生成、三路载波与伪码剥离以及三路信号积分计算，三路信号积分后的结果将保存至三路信号积分结果的存储空间；

S5、主机主线程按S4中数据处理任务的发布顺序向N个第二CUDA流发布异步计算结果传输任务，将三路信号积分计算结果从保存三路信号积分结果的存储空间传输至主机；

S6、主机主线程对每个卫星通道的第二CUDA流进行同步，当每一个卫星通道对应的第二CUDA流完成所有处理过程后，该卫星通道的三路积分计算结果回传到主机，然后主机根据三路信号积分计算结果，更新每一个卫星通道的伪随机码频率和载波频率，每个卫星通道都完成更新后本轮跟踪结束，若停止跟踪，则流程结束，否则重新回到S3继续下一轮跟踪。

2.根据权利要求1所述的多通道卫星信号跟踪方法，其特征在于：所述卫星通道参数包括数据采样率f_s、卫星通道数N、每个卫星通道的载波频率f_carr、伪随机码频率f_code、伪随机码相位θ_code、伪随机码长度PNLength和伪随机码数据PN；所述跟踪环路参数包括载波环与码环阻尼系数ξ、载波环与码环噪声带宽B_L、相关器间隔Δθ。

3.根据权利要求1所述的多通道卫星信号跟踪方法，其特征在于：S4中数据预处理后得到的预处理数据data(t)＝RawData(t)-mean，式中的RawData(t)为一个卫星通道在一个伪随机码周期内的原始采集数据序列，mean为该卫星通道原始采集数据的均值。

4.根据权利要求1所述的多通道卫星信号跟踪方法，其特征在于：S4中本地载波生成的过程如下：根据每个卫星通道的载波频率f_carr，生成相位差为90°的I、Q两路本地载波：carrI(t)＝cos(2πf_carrt)，carrQ(t)＝sin(2πf_carrt)，本地载波复信号carr(t)＝carrI(t)+j·carrQ(t)，j为虚数单位。