[发明专利]一种分段式信号捕获方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及全球卫星导航系统领域，更具体地，涉及二进制偏移载波导航信号捕获的方法及其装置。

背景技术

为了提高卫星导航定位系统的精度，新一代的导航系统引入了二进制偏移载波(Binary-Offset-Carrier，BOC)调制信号作为卫星导航调制信号。BOC信号具有较好的多径抑制能力，能够提高导航信号在复杂环境下的定位能力。

BOC信号在传统的信号基础上进行了一次方波副载波调制，使得生成的新信号的自相关函数存在多个峰值，这增加了信号捕获过程中的难度。于此同时，新一代卫星导航信号往往采用长的伪随机序列，加大了捕获过程的搜索空间。因此需要获取一种能够快速BOC信号的方法。

目前提出的BOC捕获方法往往集中于多峰信号的消除，如多鉴相器方法、自相关函数修正方法以及超超前超滞后的方案都采用了复杂的体系结构，不便于在实际过程中使用。因此，需要新的捕获方法和结构。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种分段式信号捕获的方法和装置，能够减少卫星信号捕获过程中的计算冗余，从而提高资源利用效率，从而快速捕获卫星信号。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种分段式信号捕获的方法，所述方法：

获取卫星信号；

将卫星信号与本地载波进行混频，获得混频信号，实现载波剥离；

将混频后信号在搜索步长内累加；

将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加；

累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；

相干结果送入捕获判决器，进行捕获判决。

优选的，将混频后信号在搜索步长内累加。包括：将获得的混频信号进行分段，每段长度取决于卫星捕获搜索过程中的步进长度，将分段信号进行累加操作。

优选的，将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加。包括：获得的累加信号与副载波信号进行相关，进行累加。由于一个码片内有多个副载波跳变，假设所有可能的跳变下可以计算出多个累加结果。

优选的，累加后的信号与本地产生的码信号进行相关。包括：将上述多个累加结果与本地产生的伪随机码信号进行分别相关，得到相关结果。

优选的，本专利提出的方法将相关过程分为三个阶段，载波相关累加过程、副载波相关累加过程，和码相关过程三个阶段。通过复用中间结果，可以减少卫星信号捕获过程中的计算冗余，从而提高资源利用效率，从而快速捕获卫星信号。

本发明还提供了一种分段式信号的捕获装置，所述装置包括：信号输入/译码模块，载波混频模块，混频累加模块，副载波相关累加模块，伪随机码相关模块，捕获判决模块。其中，

所述信号输入/译码模块，用于接收获取的卫星信号，并进行译码，得到需要处理的信号；

所述载波混频模块，用于进行卫星信号的混频处理，去除卫星信号的载波和多普勒信号；

所述混频累加模块，用于将混频后信号在搜索步长内累加；

所述副载波相关累加模块，用于将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加；

所述伪随机码相关模块，用于将累加后的信号与本地产生的码信号进行相关，得到相关结果；

所述捕获判决模块，用于依据相关累加模块的相关值进行判断是否捕获到卫星信号。

优选的，码片内累加模块功能包括：获得的混频信号进行分段，每段长度取决于卫星捕获搜索过程中的步进长度。获得的混频信号进行分段后，将每段长度内的采样点进行累加求和，得到第一阶段的累加数据。

优选的，副载波相关累加模块功能包括：所述将累加结果与副载波信号进行相关，在多种可能性内进行累加。包括：获得的累加信号与副载波信号进行相关，进行累加。由于一个码片内有多个副载波跳变，假设所有可能的跳变下可以计算出多个累加结果。

优选的，伪随机码相关模块功能包括：将上述多个累加结果与本地产生的伪随机码信号进行分别相关，得到相关结果。

通过以上的模块划分，捕获装置将捕获过程分为三个阶段，载波相关累加过程、副载波相关累加过程，和码相关过程三个阶段。通过这些操作实现资源共享。

附图说明

为了更加清楚的说明本发明实施例中的技术方法，下面将对实施例描述中所需的附图做一下简单介绍：

图1为本发明信号捕获方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的信号捕获流程结构示意图；

图3为本发明实施例的装置结构示意图；