[发明专利]北斗卫星导航信号大规模并行实时传输实现方法和系统

摘要

本发明公开了一种北斗卫星导航信号大规模并行实时传输方法和系统，本发明方法通过构建了大规模并行信号传输支路，将卫星导航电文按结构进行大规模分组，依次送入并行信号传输支路，以复数移位伪随机码发生器获得导航卫星并行传输支路专用子测距码，分别对各支路导航电文扩频，先以不同频率偏移的相同载波调制，再将所有支路载波调制导航信号叠加并添加噪声形成复合卫星导航信号,最后通过单天线发送，接收端以单天线接收方式将收到的导航信号按支路分别去载波、解扩、解调使导航电文由并变串，通过获取导航电文实现北斗卫星导航系统的实时导航定位。本发明可广泛应用于卫星导航系统，也可用于各种测距系统、通信系统、广电系统和控制系统。

主权项

北斗卫星导航信号大规模并行实时传输实现方法，其特征在于，包括：S1构建中小规模并行信号传输支路或大规模并行信号传输支路或超大规模并行信号传输支路，以满足后续分组的卫星导航电文的准实时或实时传输；所述中小规模并行信号传输支路为传输支路数少于100路，大规模并行信号传输支路为传输支路数不低于100路，超大规模并行信号传输支路为传输支路数不低于1000路；S2按标准结构产生或以相同或不同导航信息组合为给定长度数据块构建卫星导航电文并以设定长度单元进行分组并构成矩阵，所述矩阵的行数小于或等于并行信号传输支路数，所述以设定长度单元进行分组具体为按导航电文结构进行分组，包括根据超帧或者主帧或者子帧或者字或者数据块进行分组，或按设定长度字节分组；S3将分组的卫星导航电文按行依次分别送入并行信号传输支路；S4以一种含不同参数的单状态变量或多状态变量或函数通过混合运算设计一组以不同扩散系数为权值的非线性函数构成实部，再以另一种含不同参数的单状态变量或多状态变量或函数通过混合运算设计另一组以不同扩散系数为权值的非线性函数构成虚部，通过相关寄存器抽头值进行混合运算获得的作用值驱动非线性函数相互作用，根据所述非线性函数作用值进行混合运算获得的作用值为反馈端，构建非线性函数驱动复数移位伪随机码发生器；S5对非线性函数驱动复数移位伪随机码发生器的级数和产生的码长进行参数设置；S6以相同或不同复数数据初始化非线性函数驱动复数移位伪随机码发生器的状态值；S7通过非线性函数驱动复数移位伪随机码发生器相关寄存器状态值的实部和虚部分别抽头输出伪随机数，以排序法二值化模二和得Hzb码的导航卫星测距码，并将其作为第1个并行信号传输支路专用子测距码；S8由非线性函数驱动复数移位伪随机码发生器剩余的相关寄存器状态值的实部和虚部分别抽头输出伪随机数，以排序法二值化得所有导航卫星并行信号传输支路公用子测距码，所述公用子测距码相互之间相关或非相关或正交或非正交或一部分正交另一部分非正交；S9将导航卫星测距码分别与导航卫星公用子测距码模二和得该颗导航卫星其余并行信号传输支路专用子测距码；S10实时产生或通过文件或通过数据存储区获得导航卫星专用子测距码并分别对并行信号传输支路中的分组导航电文进行扩频；S11以不同频率偏移的相同载波或复数载波或不同的相位正交的子载波或复数子载波分别对并行信号传输支路中的扩频信号进行调制；S12对所有并行信号传输支路的载波调制信号进行叠加或合并，通过调整各支路专用子测距码的增益因子进行功率均衡以合理分配各支路信号功率；S13对叠加或合并信号加入高斯白噪声或其它噪声，形成导航卫星基带发射信号；S14将导航卫星基带发射信号通过单天线发射；S15接收端以单天线单通道或单天线单通道包含的各子通道或单天线多通道或单天线多通道包含的各子通道接收方式接收导航卫星基带导航信号或通信信号，其中单天线单通道或单天线单通道包含的各子通道为每根天线只连接一个信号处理的通道，该通道或其包含的各子通道负责对所有卫星导航信号的接收处理；所述单天线多通道或单天线多通道包含的各子通道为每根天线连接不低于两个信号处理的通道，且每一通道或其包含的各子通道负责对应卫星导航信号的接收处理，信号处理的通道或其包含的各子通道数要保证对接收信号高效的解调；S16截取一段基带卫星导航信号；S17选择发射端第1个并行信号传输支路；S18产生本地载波或复数载波或不同的相位正交的子载波或复数子载波；S19对步骤S16获得的信号用多普勒频移载波匹配法进行去载波获得去载波信号；S20实时产生或通过文件或通过数据存储区获得第1个并行信号传输支路专用子测距码与以排序法二值化去载波信号以基于FFT的循环相关法进行相关处理或串行干扰抵消处理，如果存在相关峰，表明接收信号中存在该颗导航卫星信号，根据相关峰位置从该支路接收的基带卫星导航信号去载波信号解调导航电文，执行步骤S21，否则，执行步骤S16；S21选择发射端第2个并行信号传输支路，实时产生或通过文件或通过数据存储区获得第2个并行信号传输支路的导航卫星专用子测距码；S22截取一段基带卫星导航信号；S23产生本地载波或复数载波或不同的相位正交的子载波或复数子载波；S24对步骤S22获得的信号用多普勒频移载波匹配法去载波并获得去载波信号；S25用该并行信号传输支路专用子测距码与以排序法二值化去载波信号以基于FFT的循环相关法进行相关处理或串行干扰抵消处理，根据相关峰位置从该支路接收的基带卫星导航信号去载波信号解调导航电文；S26选择发射端下一个并行信号传输支路序号，实时产生或通过文件或通过数据存储区获得该并行信号传输支路的导航卫星专用子测距码，如果传输支路序号大于发射端总的传输支路号，执行步骤S27，否则，执行步骤S22；S27将从各支路获得的分组导航电文由并变为串，获得导航卫星的完整导航电文；S28结束。