[发明专利]一种基于RNSS辅助的RSMC接收方法

说明书

本发明公开了一种基于RNSS辅助的RSMC接收方法，涉及北斗卫星导航领域。本发明通过利用RNSS辅助参数实现快速的捕获阶段，可以有效解决传统的无RNSS辅助的北斗接收机中，存在的捕获阶段消耗资源多的问题。另外，本发明方法还可以通过RNSS辅助提供的自身位置信息，降低卫星波束号盲搜成本，加速进入跟踪阶段。通过本发明方法，可以降低ASIC的成本、功耗以及资源和面积消耗，提升捕获跟踪速度。

技术领域

本发明涉及北斗卫星导航领域，尤其是指一种基于RNSS辅助的RSMC接收方法。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星定位导航系统，提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务。为了实现RSMC(Regional Short Message Communication，区域短报文通信)，北斗卫星应用终端必须经过卫星信号的捕获、跟踪、位同步、帧同步、数据解调、电文译码以及最终的通信解析。

在传统的无RNSS(Radio Navigation Satellite System，无线电导航卫星系统)辅助参数的北斗接收机中，存在两个问题。首先，卫星信号的捕获所需资源较多，耗时较久。如上文所述，卫星信号的捕获是所有信号处理的第一个步骤，该步骤往往决定了接收灵敏度、首次捕获时间等关键指标的性能。北斗卫星导航系统是基于码分多址的扩频通信系统，对于某颗卫星信号的捕获，传统方式需要针对该卫星通道，进行载波频率和伪码相位的二维搜索，如果区间设置过小，可能会导致捕获失败；如果搜索区间设置过大，则搜索需要的时间可能会越久。而且，不论区间如何设置，捕获模块通常都需要消耗一定的硬件资源，占用ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)的面积与功耗。其次，传统方式需要北斗接收机上配置高精度晶振作为本地时钟，这无疑提高了成本，对工作环境的稳定性要求也更为苛刻。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于RNSS辅助的RSMC接收方法，该方法能够根据RNSS模块输出的多种辅助信息，实现快速、低功耗的RSMC接收。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于RNSS辅助的RSMC接收方法，包括捕获阶段、跟踪阶段、位同步阶段和帧同步阶段；其中，捕获阶段的具体方式为：

获取RNSS模块输出的星历信息以及RNSS模块输出的自身的当前速度与位置；

利用星历信息计算出北斗卫星的当前速度与位置；

根据RNSS模块的当前速度与位置以及北斗卫星的当前速度与位置，得到北斗卫星与RNSS模块之间的径向速度，并根据根据该径向速度推算出载波信号的多普勒频率偏移；

根据RNSS模块的当前位置以及北斗卫星的当前位置，得到北斗卫星与RNSS模块之间的距离，并根据该距离推算出载波信号的码相位；

完成对北斗卫星的捕获。

进一步的，跟踪阶段的具体方式为：

获取被捕获北斗卫星各波束的信号投射点，根据RNSS模块的当前位置，计算出该北斗卫星的当前可见波束号，通过对比找出其中的最佳波束号，对最佳波束号的波束展开跟踪。

进一步的，RSMC接收过程中，获取RNSS模块输出的1PPS信号，根据该1PPS信号统计出本地晶振的频率偏移，从而对本地晶振进行校正，并将校正后的晶振信号用于RSMC接收。

本发明采用上述技术方案所取得的有益效果为：

(1)本发明可省略现有技术中的卫星捕获模块，并提高卫星捕获的速度，从而降低ASIC的面积、功耗和成本。

(2)进一步的，本发明能够减少最佳波束号盲搜代价，加速进入跟踪阶段。