[发明专利]基于北斗下行信号频率辅助时分体制信号捕获方法及装置

说明书

本发明提供基于北斗下行信号频率辅助的时分体制信号捕获方法及装置，所述方法包括：通过Ka频段天线接收星间链路Ka频点时分体制下行信号、以及北斗B1和/或B2和/或B3任一频点下行信号，对上述下行信号进行滤波和低噪声放大处理，分别送至时分体制信号接收机和连续体制信号接收机；在连续体制信号接收机中，对连续信号的射频接收和基带信号处理，得到卫星相对于地面站的多普勒频移和伪距信息，送入频率字转换模块，转换为辅助信息；在时分体制信号接收机中，借助所述辅助信息对本地信号进行补偿，压缩多普勒频率和码相位搜索范围，捕获信号。根据本发明方法，压缩捕获时分体制信号的大多普勒频率范围，节约了硬件资源，提高了捕获速度。

技术领域

本发明涉及卫星导航接收机领域，尤其涉及一种基于北斗下行信号频率辅助的时分体制信号捕获方法及装置。

背景技术

星间测距与通信链路的建立是保障卫星导航系统实现自主运行的一项关键技术，通过星间双向测距、数据交换等处理，能够帮助卫星自主修正地面系统注入的预报星历等参数，这样不仅可以有效提高卫星星座的整体测量通信性能，还能降低卫星对地面站的依赖程度，增强导航系统的稳定性和抗干扰性。

北斗全球卫星导航系统星间链路已经成为我国新一代全球卫星导航系统建设和发展的关键技术之一。这项技术采用单频时分技术体制，可以支持在不同卫星之间实现快速轮询建链。但是由于卫星一直处于围绕地球的高速圆周运动，与地面站之间存在很大的相对运动速度，给时分体制信号带来较大的多普勒频移，从而增大信号的捕获范围。而且时分体制信号的前向测量时隙较短，前导测距时段只有毫秒量级，基带必须在较短时间内完成信号捕获跟踪和测距，这对捕获的性能提出了更高的要求。

中国发明专利（申请发布号：CN106291619A），发明名称为一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法，在保留时域捕获算法的优势的同时，大幅降低对存储资源的需求，提高了硬件资源利用率，但并非从缩小捕获范围的方面入手。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于北斗下行信号频率辅助的时分体制信号捕获方法及装置，利用捕获卫星连续下行信号的结果，对本地信号进行动态补偿，辅助压缩时分体制信号的搜索范围，提高捕获的性能。

根据本发明的第一方面，提供一种基于北斗下行信号频率辅助的时分体制信号捕获方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：通过Ka频段天线接收星间链路Ka频点时分体制下行信号、以及北斗B1和/或B2和/或B3任一频点下行信号，对Ka频点时分体制下行信号、以及北斗B1和/或B2和/或B3任一频点下行信号进行滤波和低噪声放大处理，分别送至时分体制信号接收机和连续体制信号接收机；

步骤S102：在连续体制信号接收机中，对连续信号的射频接收和基带信号进行处理，得到卫星相对于地面站的多普勒频移和伪距信息，送入频率字转换模块，转换为辅助信息；

步骤S103：在时分体制信号接收机中，借助所述辅助信息对本地信号进行补偿，压缩多普勒频率和码相位搜索范围，实现对星间链路信号的捕获。

根据本发明第二方面，提供一种基于北斗下行信号频率辅助的时分体制信号捕获装置，所述装置包括：

信号接收模块：配置为通过Ka频段天线接收星间链路Ka频点时分体制下行信号、以及北斗B1和/或B2和/或B3任一频点下行信号，对Ka频点时分体制下行信号、以及北斗B1和/或B2和/或B3任一频点下行信号进行滤波和低噪声放大处理，分别送至时分体制信号接收机和连续体制信号接收机；

转换模块：配置为在连续体制信号接收机中，对连续信号的射频接收和基带信号进行处理，得到卫星相对于地面站的多普勒频移和伪距信息，送入频率字转换模块，转换为辅助信息；

捕获模块：配置为在时分体制信号接收机中，借助所述辅助信息对本地信号进行补偿，压缩多普勒频率和码相位搜索范围，实现对星间链路信号的捕获。