[发明专利]一种P码捕获方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤指一种P码捕获方法及装置。

背景技术

用于车载等环境的卫星导航接收机对动态要求不高，但是，对灵敏度要求比一般接收机的高。快捕引擎作为接收机正常工作的第一步，提高捕获灵敏度并且加快捕获速度成为当务之急。

北斗卫星导航系统采用QPSK调制，由于P码周期很长，常规的P码捕获方式是通过先捕获I支路民码，得到导航电文中的时间信息，由于民码和P码之间的系统时间一致，所以从民码得到准确时间后，就可以得到粗略的P码的相位，相位误差可以精确到几个码片以内，以此引导P码捕获，这样，大大缩小了P码相位的不确定度。

在战时等状态下，由于民码易被敌方识别且易受干扰、欺骗等，可能会关闭大多数卫星的民码信号，所以现有的引导捕获P码的方式不能满足实际需求，此时，只有具备直接捕获P码的搜索引擎才能实现P码的捕获。

但是，由于直捕状态下，时间不确定度非常大，一般为几十甚至几百毫秒，通常时间不确定度在1秒以内，P码相位的不确定度范围大。目前一般的直捕方法采用循环相关捕获伪码相位、串行搜索载波多普勒频率的方法或采用FFT方式搜索载波频率，串行搜索伪码相位的方式，这两种搜索策略速度太慢，捕获灵敏度较低，直接影响了P码的捕获速度和灵敏度，无法满足实际需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种P码捕获方法及装置，能够实现高灵敏度的P码的快速捕获，以满足实际需求。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种P码捕获方法，包括：根据数字中频信号和本地载波信号进行下变频，获取基带信号，对基带信号进行抽取，得到待处理的基带数据，并按子段存储；

以本地P码作为抽头系数，对各个子段分别进行PMF处理，得到累加结果，完成码相位搜索；

缓存PMF处理后的滤波结果，并对其分别进行FFT频谱分析，完成频率搜索；

对FFT处理的输出结果分别并行取模后按点累加，得到M点非相干累加结果，查找捕获的结果。

所述对基带信号进行抽取包括：以2倍码速率对基带信号进行抽取。

所述捕获的结果包括：最大相关值、次大相关值、频率、相位和所述非相干累加的段数。

本发明还提供一种P码捕获装置，至少包括：码钟产生器、载波发生器、数字下变频器、第一抽取滤波模块、第二抽取滤波模块、PMF组、FFT处理模块、非相干累加模块，以及分析比较模块；其中，

码钟产生器，用于产生驱动加密芯片、模块或其他P码产生器的时钟信号；

载波发生器，用于产生I-Q两路本地载波信号；

数字下变频器，用于将数字中频信号（IF）和来自载波发生器的本地载波信号相乘，得到有剩余多普勒频率的I-Q两路基带信号；

第一抽取滤波模块，用于对I路基带信号进行滤波、降采样，存储待处理的I路基带数据；第二抽取滤波模块，用于对Q路基带信号进行滤波、降采样，存储待处理的Q路基带数据；其中，采样开始时刻必须与调制的一比特数据时间的整倍数时刻对齐；

PMF组，用于将N段P码作为抽头系数，对各个子段分别进行PMF处理，得到累加结果，完成码相位搜索；

FFT处理模块，其由若干个并行的FFT变换器组成，用于缓存来自PMF组的滤波结果，并对其进行FFT频谱分析，完成频率搜索；

非相干累加模块，用于对FFT处理模块中并行的各FFT变换器的输出的处理结果分别并行取模，再一起按点累加，得到M点非相干累加结果，将结果输出给分析比较模块；

分析比较模块，用于从得到的M点非相干累加结果中查找捕获的结果。

还包括寄存器，用于在捕获结束时，存储所述捕获的结果。

所述第一抽取滤波模块和第二抽取滤波模块均采用20阶滤波器；

所述第一抽取滤波模块和第二抽取滤波模块均采用FIR滤波器的方式。

所述PMF组分为I-Q两组，每组均有N个PMF。

所述非相干累加模块的段数预先设置。