[发明专利]一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置及方法

说明书

本发明公开了一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置及方法。装置包括数据缓存模块，用于数据单路串行写入和双路奇偶并行读出；伪码缓存模块，用于伪码单路串行写入和双路奇偶并行读出；偶数据相关运算模块，用于偶数据和偶伪码的并行相关运算；奇数据相关运算模块，用于奇数据和奇伪码的并行相关运算；偶相关值后处理模块，用于偶相关值的运算、时频转换、包络累加、取大判决，输出偶相关的捕获结果；奇相关值后处理模块，用于奇相关值的运算、时频转换、包络累加、取大判决，输出奇相关的捕获结果；判决模块，用于比较偶相关值后处理模块和奇相关值后处理模块的结果，并输出最终捕获结果。本发明所需进行的运算量降低一半，节省逻辑资源。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，更具体地说，特别涉及一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置及方法。

背景技术

导航接收机的小型化发展趋势要求接收机具备更低的功耗，而需要大量计算的捕获模块是接收机功耗的重要组成部分。基于时频结合的分段相干导航信号捕获算法由于其优异的性能在实际应用中得到了广泛使用，该算法包括数据和伪码分段相关、时频转换、后积累、结果判决等过程。申请号202110519630.X公开了基于时分复用技术的卫星导航信号捕获系统及方法，采用时分复用技术，如图1所示，通过提高处理时钟频率，能够成倍地减小所需的相关累加器个数，降低捕获模块的逻辑资源，其所设计的捕获系统数据速率为2倍伪码码率，基于延迟单元、累加器构成的相关运算单元中任意相邻的两个累加器相差半个码片的伪码相位，奇偶半码片伪码完全相同，即每两个相邻累加器存在重复计算的情况，因此，处理时钟频率的提高也会带来功耗的增加和芯片布局布线的难度。为此，确有必要开发一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置及方法，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置，包括：

数据缓存模块，用于数据单路串行写入和双路奇偶并行读出；

伪码缓存模块，用于伪码单路串行写入和双路奇偶并行读出；

偶数据相关运算模块，用于偶数据和偶伪码的并行相关运算；

奇数据相关运算模块，用于奇数据和奇伪码的并行相关运算；

偶相关值后处理模块，用于偶相关值的运算、时频转换、包络累加、取大判决，输出偶相关的捕获结果；

奇相关值后处理模块，用于奇相关值的运算、时频转换、包络累加、取大判决，输出奇相关的捕获结果；及

判决模块，用于比较偶相关值后处理模块和奇相关值后处理模块的结果，并输出最终捕获结果，所述最终捕获结果包括最大包络值、包络均值、多普勒和伪码相位；

所述数据缓存模块的输出偶数据、伪码缓存模块的输出偶伪码均与偶数据相关运算模块连接，所述数据缓存模块的输出奇数据、伪码缓存模块的输出奇伪码均与奇数据相关运算模块连接，所述偶数据相关运算模块和奇数据相关运算模块均与偶相关值后处理模块连接，偶数据相关运算模块和奇数据相关运算模块还均与奇相关值后处理模块连接，所述偶相关值后处理模块和奇相关值后处理模块均与判决模块连接。

进一步地，所述偶数据相关运算模块包括依次连接的第一延迟单元和第一累加器，相邻第一累加器之间的相位差相差一个码片，所述数据缓存模块的输出偶数据与第一累加器连接，所述伪码缓存模块的输出偶与第一延迟单元、第一累加器均连接。

进一步地，所述奇数据相关运算模块包括依次连接的第二延迟单元和第二累加器，相邻第二累加器之间的相位差相差一个码片，所述数据缓存模块的输出奇数据与第二累加器连接，所述伪码缓存模块的输出奇伪码与第二延迟单元、第二累加器均连接。