[发明专利]一种检测北斗卫星B1频段民用信号发生互相关的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测北斗导航系统1-37号卫星B1频点民用信号发生互相关的方法。

背景技术

北斗B1频点民码信号为短伪随机码序列设计的Gold码，以完成快速捕获。通常情况下此类短随机码具有良好的自相关和互相关特性，可满足大多数应用场合的要求,但在强弱信号共存的情况下,强弱卫星信号间的互相关效应将导致民用接收机无法正常捕获和跟踪弱卫星信号。

假设接收信号中仅包含1颗强信号卫星和1颗弱信号卫星，接收信号模型为：

其中A₁是弱信号幅度，A₂是强信号幅度，当捕获弱信号的时候，经下变频、解扩和相干积分，得到I、Q两个支路信号分别为：

式中第一项代表自相关，第二项代表互相关，最后一项是白噪声。从中可看出互相关效应的大小主要与A₁、A₂（强弱卫星信号强度）、τ₂强信号的伪码延迟和ω_d2强信号的多普勒频率有关。北斗B1频点普通测距码是码长为2046chip周期为1ms的Gold码，其互相关函数的旁瓣比自相关峰低33dB左右，33dB是互相关函数的标准差，也就是说互相关函数的旁瓣大多数都比自相关峰低33dB左右，也有某些旁瓣仅比自相关峰低29.8dB，最坏的情况是有多普勒频率时，旁瓣比自相关峰只低24.6dB，这时再加上强弱信号接收功率的影响，将会导致互相关。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种检测北斗B1频点民用信号发生互相关的方法，尽早准确的检测出互相关的存在，报告该卫星捕获失败，而不必再转入跟踪阶段，甚至造成假锁，从而提高接收机效率；另一方面，可告知基带信号处理模块开启互相关模式，做抑制互相关的处理。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的。

一种检测北斗卫星B1频段民用信号发生互相关的方法，包括下述步骤：

步骤1：接收机捕获到一颗新卫星后，做强信号或中弱信号校验和位同步，校验和位同步成功之后，开始互相关的检测，否则重新捕获卫星；

步骤2：把已跟踪到的各颗卫星的测量值放入互相关检测数据库，以便与待检测卫星的测量值作比较；

步骤3：待检测卫星的载噪比C/N₀与预先设定好的阈值作比较，若大于此阈值，则认为互相关不存在，待检测卫星捕获成功，转入跟踪阶段；若小于或等于此阈值，则认为互相关可能存在，继续以下步骤的检测；

步骤4：待检测卫星的测量值与互相关检测数据库中各卫星的测量值作比较，若检测到互相关存在，则停止互相关的检测，报告该卫星捕获失败，并开启互相关模式，抑制互相关；

步骤5：如果对互相关数据库中的卫星轮循一次之后，仍未检测到互相关，那么继续检测该卫星是否与GEO卫星发生了互相关；

这时只需要判断待检测卫星的载噪比C/N₀和多普勒频率Doppler Offset是否满足相应的GEO卫星互相关检测标准即可，若符合判断条件，则认为检测到互相关，报告该卫星捕获失败，开启互相关模式，抑制互相关；否则认为互相关不存在，该卫星捕获成功，转入跟踪阶段。

进一步的，所述已跟踪到的卫星至少有一颗。

进一步的，所述步骤3中将预先设定的阈值对完成捕获、检验和位同步的卫星进行互相关检测，预先设定的阈值为35dB-Hz。

进一步的，所述步骤4中互相关检测数据库中各卫星的测量值包括载噪比C/N₀、多普勒频率Doppler Offset和导航比特之后的第几毫秒值Bit Offset；

其中，多普勒频率Doppler Offset数值换算为FreqDiff值进行判断，FreqDiff值按照下式进行换算：

FreqDiff=(Doppler1-Doppler2)%1000

式中，Doppler1为待检测卫星的多普勒频率，Doppler2为互相关数据库中某颗卫星的多普勒频率。

进一步的，当待检测卫星和互相关数据库中某颗卫星的载噪比C/N₀的差值和导航比特之后的第几毫秒Bit Offset差值，以及FreqDiff值，符合互相关检测标准中某一组判断条件时，就认为检测到互相关；

所述判断条件如下：

Table1互相关检测判断标准