卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置转让专利

申请号 : CN201110294818.5

文献号 : CN102508269B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 邱剑宁莫钧韩绍伟

申请人 : 和芯星通科技(北京)有限公司

摘要 :

本发明公开了一种卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置;所述方法包括:对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;对于该第二重伪随机序列周期中的各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,得到累加值;对所述累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。

权利要求 :

1.一种卫星导航导频信号捕获方法,其特征在于,包括:对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;

在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;

对于该第二重伪随机序列周期中的各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;

对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,得到累加值;

对所述累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加是指:将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。

3.一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离方法,其特征在于,包括:在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;

对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;

对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加是指:将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。

5.一种卫星导航导频信号的捕获装置,包括:

非相参累积模块;

匹配滤波器,用于对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;

峰值检测模块,用于对所述非相参累积模块输出的累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获;

其特征在于,还包括:

类相参累加模块,用于在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;

所述非相参累积模块用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,输出累加值。

6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,还包括:第一存储器,用于保存所得到的相参积分值;

第二存储器,用于保存所述各码元的同相累加结果和正交累加结果。

7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述类相参累加模块包括:L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数;

分发器,用于从所述第一存储器依次读入相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;

各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;

串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次送入所述第二存储器。

8.一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离装置,包括:非相参累积模块

其特征在于,还包括:

类相参累加模块,用于在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;

所述非相参累积模块用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或此相加结果的平方根。

9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述类相参累加模块包括:L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数;

分发器,用于依次读入对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;

各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;

串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次输出。

说明书 :

卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及导航领域,尤其涉及一种卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置。

背景技术

[0002] 随着GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)技术与移动通信技术的融合,GNSS逐渐进入室内应用阶段。由于室内环境信号衰减增大,到达接收机天线的信号强度大为降低,且多径和互相关等射频干扰也比室外环境更加严重。室内应用的迅速发展对接收机的灵敏度(捕获灵敏度和跟踪灵敏度)提出了更高的要求。无论捕获还是跟踪灵敏度都受限于相参累积的长度,GPS-LlC/A信号接收机采用了复杂的A-GPS技术,且需要在额外的通信链路与A-GPS服务器支持下才能完成信号的高灵敏度跟踪。为了避免依赖上述复杂的A-GPS技术,大量新体制的信号都添加了一个没有调制导航电文的导频信号(pilot channel),如GPS-L5和伽利略信号。
[0003] 新体制GNSS信号通常包括两个通道,即调制有导航电文的数据通道(data channel)和没有调制电文的导频通道(pilot channel)。为了有效抑制互相关干扰,新体制信号的数据和导频通道上都调制了两重伪随机噪声(PRN)序列。因此,接收到导频信号的数学模型如下所示:
[0004]
[0005] 其中,P是导频信号功率,c1(t)是第一重伪随机序列,c2(t)是第二重伪随机序列(对GPS-L5信号而言即NH码),fs是信号频率,n(t)是零均值、单边功率谱密度为N0的高斯白噪声;T是信号传播群延时,θ是载波相位;第一重伪随机序列的周期为TP=NTc,第二重伪随机序列的周期是LTP。Tc为第一重伪随机序列的码片宽度,是码速率的倒数。GPS-L5Q信号第一重伪随机序列的周期为1毫秒,第二重伪随机序列(NH码)的周期是20毫秒。
[0006] 根据最优滤波理论,GNSS接收机的捕获部分通常首先对接收到的导频信号进行相参积分:
[0007]
[0008] 其中, 是本地码,是对信号时延的估计; 是本地复载波,和 分别是对信号频率和相位的估计,i是虚数的单位即 因此,
[0009] Zm=ZmI+iZmQ (3)
[0010] 其中
[0011] ZmI=sI(m)+nI(m)
[0012]
[0013]
[0014] 同理
[0015] ZmQ=sQ(m)+nQ(m)
[0016]
[0017]
[0018] 由于第二重码的码片宽度等于积分时间TP,可以近似认为在积分区间上为常量+1或-1,所以
[0019]
[0020] 由三角变换和傅立叶分析得到
[0021]
[0022] 同理
[0023]
[0024] 要实现信号的捕获,必须再剥离第二重伪随机序列。
[0025] 传统的非相参累积算法通过平方运算剥掉第二重伪随机序列或导航电文,采用传统非相参累积算法的捕获系统框图如图1所示,包括:
[0026] 载波NCO(数字控制振荡器,numerical controlled oscillator)、PRN码发生器、加法器、第一、第二取均值模块、第一、第二平方模块、累加器;
[0027] 将输入的相参积分值与载波NCO输出的正弦信号相乘,结果与PRN码发生器输出的本地码相乘,经过所述第一取均值模块取均值后输出同相分量sI(m),输出给所述第一平方模块平方后发给所述加法器;
[0028] 将输入的相参积分值与载波NCO输出的余弦信号相乘,结果与PRN码发生器输出的本地码相乘,经过所述第二取均值模块取均值后输出正交分量sQ(m),输出给所述第二平方模块平方后也发给所述加法器;
[0029] 所述加法器的输出连接到所述累加器,该累加器累加得到Y。
[0030] 非相参算法如下式所示:
[0031]
[0032] 显然,此向量的各元素间相互独立,均满足高斯分布。检测统计量Y在信号不存在时满足瑞利(Rayleigh)分布,其概率密度函数(PDF):
[0033]
[0034] 概率分布函数(CDF)
[0035]
[0036]
[0037] 检测统计量Y在信号存在时满足莱斯(Rician)分布,其概率密度函数:
[0038]
[0039] 概率分布函数
[0040]
[0041]
[0042] 采用传统的非相参累积算法,J=4,L=20,TP=lms,C/N0=30dB-Hz时,在纯噪声和信号加噪声条件下的检测统计量概率密度函数如图2所示,实线H0为纯噪声条件下的检测统计量概率密度函数,点划线H1为信号加噪声条件下的检测统计量概率密度函数。
[0043] 在捕获阶段,第二重扩频码的存在限制了相参累积的长度。通常接收机会采取长度为第一重伪随机序列周期的相参累积加非相参累积进行捕获,或者将两重伪随机序列看作一个完整的长码进行相参累积。

发明内容

[0044] 本发明要解决的技术问题是对于调制了两重伪随机序列的卫星导航导频信号,在进行捕获时如何提高信噪比和检测概率。
[0045] 为了解决上述问题,本发明提供了一种卫星导航导频信号捕获方法,包括:
[0046] 对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;
[0047] 在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0048] 对于该第二重伪随机序列周期中的各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;
[0049] 对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,得到累加值;
[0050] 对所述累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。
[0051] 进一步地,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加是指:
[0052] 将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。
[0053] 本发明还提供了一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离方法,包括:
[0054] 在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0055] 对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;
[0056] 对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根。
[0057] 进一步地,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加是指:
[0058] 将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。
[0059] 本发明还提供了一种卫星导航导频信号的捕获装置,包括:
[0060] 非相参累积模块;
[0061] 匹配滤波器,用于对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;
[0062] 峰值检测模块,用于对所述非相参累积模块输出的累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获;
[0063] 还包括:
[0064] 类相参累加模块,用于在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0065] 所述非相参累积模块用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,输出累加值。
[0066] 进一步地,所述捕获装置还包括:
[0067] 第一存储器,用于保存所得到的相参积分值;
[0068] 第二存储器,用于保存所述各码元的同相累加结果和正交累加结果。
[0069] 进一步地,所述类相参累加模块包括:
[0070] L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数;
[0071] 分发器,用于从所述第一存储器依次读入相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;
[0072] 各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;
[0073] 串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次送入所述第二存储器。
[0074] 本发明还提供了一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离装置,包括:
[0075] 非相参累积模块
[0076] 还包括:
[0077] 类相参累加模块,用于在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0078] 所述非相参累积模块用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或此相加结果的平方根。
[0079] 进一步地,所述类相参累加模块包括:
[0080] L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数;
[0081] 分发器,用于依次读入对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;
[0082] 各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;
[0083] 串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次输出。
[0084] 本发明的技术方案与传统的非相参累积算法相比,相同累积时间时输出信噪比更大;相同虚警概率条件下,检测概率更高。

附图说明

[0085] 图1是采用传统非相参累积算法的捕获系统框图;
[0086] 图2是采用传统的非相参累积算法时纯噪声和信号加噪声条件下的检测统计量概率密度函数示意图;
[0087] 图3是实施例一的卫星导航导频信号捕获方法的流程示意图;
[0088] 图4是采用实施例一的类相参累积算法时纯噪声和信号加噪声条件下的检测统计量概率密度函数示意图;
[0089] 图5A是J=2时的非相参累积算法和类相参累积算法的检测统计量性能比较图;
[0090] 图5B是J=4时的非相参累积算法和类相参累积算法的检测统计量性能比较图;
[0091] 图6是平方损失和预平方信噪比之间的关系示意图;
[0092] 图7是实施例三的例子中卫星导航导频信号捕获装置的示意框图;
[0093] 图8是图7所示的卫星导航导频信号捕获装置中类相参累加模块的示意框图。

具体实施方式

[0094] 下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
[0095] 需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本发明的保护范围之内。
[0096] 实施例一、一种卫星导航导频信号捕获方法,如图3所示,包括:
[0097] 对接收到的卫星导航导频信号进行相参积分,得到相参积分值;该相参积分的积分区间长度为第一重伪随机序列周期,也即是第二重序列的码元宽度;
[0098] 在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0099] 对于该第二重伪随机序列周期中的各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;
[0100] 对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或各相加结果的平方根,得到累加值;
[0101] 对所述累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。
[0102] 其中,如何对接收到的卫星导航导频信号进行相参积分、如何进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获可参考现有技术的做法。
[0103] 本实施例中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加具体可以是指:
[0104] 将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。
[0105] 本实施例中,所述第二重伪随机序列多个不同周期可以相邻,也可以不相邻。
[0106] 比如可以将第N(N为正整数)个第二重伪随机序列周期中第M(M为正整数)个码元的相参积分值,加上第N+D(D为正整数、或绝对值小于N的负整数)个第二重伪随机序列周期中第M个码元的相参积分值。再比如假设第二重伪随机序列周期为20ms,那么就可以先选定20ms的码元,然后分别将其中各码元的相参积分值与相隔一或多个20ms的相参积分值相加。
[0107] 在累加相参积分值时,所累加的可以是两个或两个以上的相参积分值(即上述D在一次累加中可以有一个或多个取值)。在实际应用时,对于同一个码元累加多少个相参积分值,可以根据实验或仿真结果确定;比如选择实验或仿真结果最好的累加个数,或最符合需求的累加个数。
[0108] 本实施例基于导频信号的周期性提出了上述捕获方法,在非相参累积之前尽可能提升信噪比以降低平方损失;该方法和相参累积算法相近,但又有区别,可将该方法称为类相参累积算法。
[0109] 现对本实施例的类相参累积算法的原理及性能作理论分析如下,算法的检测统计量:
[0110]
[0111] 定义
[0112]
[0113] 则
[0114]
[0115] 显然,WkI和WkQ均为高斯随机变量,且相互独立。定义
[0116] W=[W1I,W2I,W3I,...,WLI,W1Q,W2Q,W3Q,...,WLQ]T (19)[0117] 信号不存在(H0)时,
[0118]
[0119]
[0120] 经三角函数运算
[0121]
[0122]
[0123] 同理
[0124]
[0125]
[0126] 其均方差
[0127]
[0128] 定义
[0129] (24)
[0130]
[0131]
[0132]
[0133]
[0134] 当v=0.5且检测统计量X服从瑞利(Rayleigh)分布,其概率密度函数(PDF)[0135]
[0136] 概率分布函数(CDF)
[0137]
[0138] 检测统计量X在有用信号存在时满足莱斯(Rician)分布,其概率密度函数:
[0139]
[0140] 概率分布函数
[0141]
[0142] 采用本实施例的类相参累积算法,在纯噪声和信号加噪声条件下,v=0.5,J=4,L=20,TP=1ms,C/N0=30dB-Hz时的检测统计量概率密度函数如图4所示,实线H0为纯噪声条件下的检测统计量概率密度函数,点划线H1为信号加噪声条件下的检测统计量概率密度函数。
[0143] 检测性能的评估基于虚警概率:
[0144] PFA=PDS(DS>Th|H0)=1-FDS(Th|H0)(30)
[0145] 和检测概率:
[0146] PD=PDS(DS>Th|H1)=1-FDS(Th|H1)(31)
[0147] 其中,Th为判定信号存在的判决门限。以下部分将以GPS-L5Q信号为例展示本文提出的类相参累积捕获算法的检测性能,参照系是传统的非相参捕获算法。
[0148] 图5A给出了在参数J等于2的条件下,前述各检测统计量的检测性能。其中米字型符号对应于非相参累积捕获算法理论估算的检测概率,圆圈对应于非相参累积捕获算法由计算机仿真实验得到的检测概率,虚线对应于类相参累积捕获算法理论估算的检测概率,实线对应于类相参累积捕获算法由计算机仿真实验得到的检测概率,虚警概率保持恒-3定值10 。从图中不难看出,相同载噪比条件下类相参累积方法检测概率高于非相参累积捕获算法。由图5B可知,随着参数J的增大,即随着累积时间的延长,类相参算法的优势更加明显。
[0149] 由于导频通道没有调制导航电文,相关器或匹配滤波器输出的是一个仅剩第二重伪随机序列和载波残余的周期信号(见前文中的式7和8),其周期由第二重伪随机序列决定。前文的数学分析和计算机仿真,证明了类相参累积算法优于传统非相参累积算法的检测性能。其根本原因在于:虽然二者均是通过相参积分剥离第一重伪随机序列,再通过平方去掉第二重伪随机序列,但在平方之前,类相参算法对相参积分结果再次进行了累积,即对应第二重码片相同码元的相参累积结果再相加,其效果类似于相参累积,区别在于相参累积是在一个连续区间上的积分与区间长度之比,而类相参累积算法则是相隔第二重伪随机序列周期(LTP)的子区间上积分结果与区间总长度之比。图6展示了平方损失与平方前信噪比的关系,平方前的信噪比越高,平方造成的信号功率损失越小。因此,类相参累积方法使得信号在平方之前的信噪比得到提升,从而减小了平方损失。
[0150] 实施例二、一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离方法,包括:
[0151] 在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0152] 对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;
[0153] 对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或此相加结果的平方根。
[0154] 本实施例中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加具体可以是指:
[0155] 将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值相加。
[0156] 本实施例中,所述第二重伪随机序列多个不同周期可以相邻,也可以不相邻。
[0157] 在累加相参积分值时,所累加的可以是两个或两个以上的相参积分值。在实际应用时,对于同一个码元累加多少个相参积分值,可以根据实验或仿真结果确定;比如选择实验或仿真结果最好的累加个数,或最符合需求的累加个数。
[0158] 实施例三、一种卫星导航导频信号的捕获装置,包括:
[0159] 匹配滤波器,用于对接收到的卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分,得到相参积分值;
[0160] 类相参累加模块,用于在得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0161] 非相参累积模块,用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或此相加结果的平方根,输出累加值;
[0162] 峰值检测模块,用于对所述非相参累积模块输出的累加值进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。
[0163] 本实施例中,所述捕获装置还可以包括:
[0164] 第一存储器,用于保存所得到的相参积分值;
[0165] 第二存储器,用于保存所述各码元的同相累加结果和正交累加结果。
[0166] 本实施例中,所述类相参累加模块具体可以包括:
[0167] L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数(也就是第二重伪随机序列的长度);
[0168] 分发器,用于从所述第一存储器依次读入相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;对于各累加器送入几个周期的相参积分值(即,将几个相参积分值相加),可参照实施例一决定;
[0169] 各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;
[0170] 串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次(可以但不限于按照该累加器对应的码元在第二重伪随机序列中的次序)送入所述第二存储器。
[0171] 本实施例中,所述分发器送入各累加器的多个相参积分值所属的第二重伪随机序列周期可以相邻,也可以不相邻。
[0172] 本实施例的一个具体例子如图7所示,来自先进先出存储器FIFO的中频数字信号与数字控制振荡器NCO的输出信号相乘后经下变频器DownConvertor下变频后进入虚框所示的匹配滤波器中的拍延迟线Tap Delay Line,与码发生器Code Generator产生并缓存在码缓存器Code Buffer中的本地码相乘,并由同相/正交累加器I/Q Correlator累加得到相参积分的同相(I)和正交(Q)分量,暂存于连续的第一存储器Coherent RAM 1。类相参累加模块从前述第一存储器中顺序读取数据,类相参累积后存储于连续的第二存储器CoherentRAM 2。类相参累加模块的同相(I)和正交(Q)累加结果经非相参累积,即平方后累加,存储于不连续的第三存储器Non-Coherent RAM。最终,作为峰值检测模块的搜索引擎进行峰值搜索并与既定门限进行比较完成信号捕获。
[0173] 该具体例子中的类相参累加模块如图8所示,类相参累加模块中的分发器Parallelizing从第一存储器Coherent RAM 1依次读入同相/正交相参积分值Coherent Integration I/Q,将对应第二重伪随机序列(长度为L)同一个码元的相参积分送入同一个累加器(Accumulator I/Q),类相参累加模块中包括累加器Accumulator 1到累加器Accumulator L共L个累加器,各累加器分别得到同相/正交类相参累加结果Quasi-Coherent Integration I/Q,包括同相和正交两个累加结果,待全部结果产生后再通过类相参累加模块中的串行器Serializing依次输出至前述第二存储器Coherent RAM2。
[0174] 实施例四、一种卫星导航导频信号中第二重伪随机序列的剥离装置,包括:
[0175] 类相参累加模块,用于在对卫星导航导频信号进行积分区间长度为第一重伪随机序列周期的相参积分得到的相参积分值中,将对应于第二重伪随机序列中同一个码元的相参积分值累加,得到一个第二重伪随机序列周期中各码元的同相累加结果和正交累加结果;
[0176] 非相参累积模块,用于对于该第二重伪随机序列周期中各码元分别进行下述处理:用该码元的同相累加结果的平方和正交累加结果的平方相加,得到该码元的相加结果;对各码元都处理完后累加该第二重伪随机序列周期中各码元的相加结果或此相加结果的平方根。
[0177] 本实施例中,所述类相参累加模块具体可以包括:
[0178] L个累加器,L为一个第二重伪随机序列周期中码元的个数(也就是第二重伪随机序列的长度);
[0179] 分发器,用于依次读入对卫星导航导频信号进行相参积分得到的相参积分值,将位于第二重伪随机序列多个不同周期中同一位置上的码元对应的相参积分值送入同一个累加器;对于各累加器送入几个周期的相参积分值(即,将几个相参积分值相加),可参照实施例一决定;
[0180] 各累加器分别用于得到所送入的相参积分值的同相累加结果和正交累加结果;
[0181] 串行器,用于当各累加器都得到同相累加结果和正交累加结果后,将各累加器得到的同相累加结果和正交累加结果依次(可以但不限于按照该累加器对应的码元在第二重伪随机序列中的次序)输出。
[0182] 本实施例中,所述分发器送入各累加器的多个相参积分值所属的第二重伪随机序列周期可以相邻,也可以不相邻。
[0183] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0184] 当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。