[发明专利]GNSS接收机中A/D量化位数转换系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信和数字信号处理技术领域，特别涉及一种GNSS接收机中A/D量化位数转换系统及方法。

背景技术

随着电磁环境日益复杂，GNSS接收机受到干扰越来越多。卫星信号传播到地球表面时一般非常微弱，极易受到各种人为或者非人为的干扰。抗干扰时A/D量化需要采用高位，为了增强输出信噪比和抑制干扰，多采用8位以上量化位数来保留足够多的有用信息。研究表明存在强干扰时，一定限度内干扰越大所需量化位数越多，抗干扰性能越好。

无干扰时A/D量化位数对GNSS接收机性能影响有限，采用低位量化器并不会严重恶化信噪比，可以达到良好接收性能。有研究分析2bit量化时选择合适量化门限，就有较好捕获性能。现有GNSS接收机一般采用低位A/D量化，比如2bit量化。由于抗干扰时A/D量化采用高位，而现有GNSS接收机中多采用低位A/D量化，为了降低成本和实现抗干扰技术在现有接收机中的应用，需要实现高位量化到低位量化的转换。目前将量化位数从高位转换到低位的多数实现方法是：仅保留高位量化的前几位量化结果，该方法信号信噪比损失较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种信噪比损失较小的GNSS接收机中A/D量化位数转换系统及方法，用于将高位量化信号转换为低位量化信号。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一、GNSS接收机中A/D量化位数转换方法，包括步骤：

步骤1，根据正负门限值和幅度门限值对高位量化信号进行重新量化，经编码获得低位量化信号，正负门限值和幅度门限值的初始值根据经验人为给出；

步骤2，分析步骤1获得的低位量化信号是否符合对应的最佳概率分布，若符合，该低位量化信号即为最终转换结果，结束；否则，执行步骤3；

步骤3，调整正负门限值和/或幅度门限值，基于调整后的正负门限值和/或幅度门限值重新执行步骤1；

所述的根据正负门限值和幅度门限值对高位量化信号进行重新量化具体为：

大于正负门限值的高位量化信号设置为正量化信号，小于正负门限值的高位量化信号设置为负量化信号；根据幅度门限值划分幅度区间，各幅度区间分别对应预设量化结果，高位量化信号的量化结果即为高位量化信号幅度所属幅度区间对应的预设量化结果。

步骤2中所述的分析步骤1获得的低位量化信号是否符合对应的最佳概率分布进一步包括子步骤：

2.1设置正量化信号计数值、负量信号计数值和各幅度区间的幅度计数值，使得正量化信号计数值和负量化信号计数值的比值符合低位量化信号的最佳概率分布，同时使得各幅度区间的幅度计数值的比值也符合低位量化信号的最佳概率分布；

2.2每出现一个低位量化信号，若为正量化信号，正量化信号计数值减1；若为负量化信号，负量化信号计数值减1；同时，将该低位量化信号幅度所属幅度区间的幅度计数值减1；

2.3如果正量化信号计数值和负量化信号计数值同时减为0，且各幅度区间对应的幅度计数值也同时减为0，则低位量化信号符合对应的最佳概率分布；否则，低位量化信号不符合对应的最佳概率分布。

步骤3中所述的调整正负门限值和/或幅度门限值具体为：

将正负门限值加上或减去预设正负调节单位和/或将幅度门限值加上或减去预设幅度调节单位。

二、GNSS接收机中A/D量化位数转换系统，包括同时工作的比较模块和门限调整模块，高位量化信号输入比较模块的第一输入端，比较模块根据门限值将输入的高位量化信号转换为低位量化信号，并从比较模块的第一低位输出端输出；比较模块的第二低位输出端连接门限调整模块输入端，第二输入端连接门限调整模块输出端；门限调整模块用来调整门限值以使比较模块输出的低位量化信号符合对应的最佳概率分布。

上述门限调整模块进一步包括正负门限调整模块和幅度门限调整模块，正负门限调整模块和幅度门限调整模块同步工作，正负门限调整模块根据比较模块输入的低位量化信号调整正负门限值，幅度门限调整模块根据比较模块输入的低位量化信号调整幅度门限值。

本发明提供了一种用于GNSS接收机的A/D量化位数转换系统及方法，采用本发明，无需更改GNSS接收机中的量化位数即可实现抗干扰技术在现有GNSS接收机中的应用。

和现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：

1、提供了GNSS接收机中A/D量化位数转换系统，性能好，易实现，且信噪比损失小。