[发明专利]一种GPS L2C导频信号接收装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航双频接收机，特别是一种GPSL2C导频信号接收装置及方法。

背景技术

目前，在卫星导航双频接收机中，普遍需要接收GPS的L1CA和L2C两个信号。L2C信号包含导频和数据两个通道，导频和数据通道采用逐码片时分复用的方式调制在L2C信号上，数据通道的码周期为20毫秒，导频通道的码周期为1.5秒。导航电文全部调制在数据通道中，导频通道中无导航电文。

目前双频接收机采用的是直接捕获L2C信号，然后同时跟踪导频通道和数据通道的方法。这种方法需要同时生成两种不同周期结构的伪码，并且根据信号时间进行复杂的逐码片切换控制，还需要进行L2C的捕获以及电文解调，大幅提高了接收机的实现复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种GPSL2C导频信号接收装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种GPSL2C导频信号接收装置，包括：

天线：用于接收空间辐射的卫星信号；

L1CA射频通道：用于将L1CA信号从射频变换到中频；

L2C射频通道：用于将L2C信号从射频变换到中频；

L1CA捕获模块：用于对L1CA信号进行捕获，得到多普勒和伪码相位；

跟踪模块：用于对L1CA捕获模块捕获的L1CA信号进行跟踪、位同步、帧同步以及电文译码；对L2C信号进行导频通道跟踪，输出L1CA信号的伪距、导航电文以及L2C信号伪距；

定位解算模块：用于利用跟踪模块输出的L1CA信号的伪距、导航电文以及L2C信号伪距进行双频定位解算，得到接收机位置。

本发明还提供了一种GPSL2C导频信号接收方法，包括以下步骤：

1)通过射频通道分别将L1CA和L2C的射频信号下变频到中频信号；

2)对L1CA中频信号进行捕获，得到L1CA中频信号的码相位和多普勒；

3)对L1CA中频信号进行位同步和帧同步，找到L1CA信号的帧头位置；

4)L2C中频信号的本地伪码，其中L2C信号数据通道的本地伪码全部置0，L2C信号导频通道的本地伪码不变；等待L2C中频信号启动跟踪；

5)在L1CA中频信号帧头到来时刻，启动L2C中频信号的跟踪，此时L2C码相位固定为0，L2C中频信号的多普勒采用L1CA中频信号捕获的多普勒；跟踪成功后直接输出L2C信号伪距；

6)对L1CA中频信号进行电文译码，输出L1CA伪距和导航电文。

L2C信号本地伪码生成过程为：交替产生数据通道伪码CM和导频通道伪码CL，将数据通道伪码CM置0，保留导频通道伪码CL，即得到L2C信号本地伪码。

所述L2C本地伪码有3个不同的电平，当电平为00时，表示数据通道伪码CM；电平为10时，表示导频通道伪码0；电平为11时，表示导频通道伪码1。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明提供了一种不需要捕获，直接跟踪L2C导频通道的接收装置和方法，只捕获GPSL1CA信号，然后利用L1CA信号的捕获结果直接引导L2C信号进入跟踪，省掉了L2C信号的捕获，从而降低了捕获模块的实现复杂度。在L2C的跟踪阶段，只跟踪导频通道，去掉电文处理环节，从而在保证接收机正常工作的前提下大幅降低实现复杂度。

附图说明

图1为本发明一实施例装置结构框图；

图2为本发明方法原理图；

图3为本发明本地伪码生成原理图。

具体实施方式

本发明的装置结构如图1所示：整个装置包括天线、L1CA射频通道、L2C射频通道、L1CA捕获模块、跟踪模块以及定位解算模块。天线与L1CA射频通道以及L2C射频通道连接，L1CA射频通道与L1CA捕获模块连接，L1CA捕获模块以及L2C射频通道与跟踪模块连接，跟踪模块与定位解算模块连接。