[发明专利]BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法、位同步方法及装置

说明书

一种BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法、位同步方法及装置，所述捕获方法包括以下步骤：在接收到的导航信号中，以第一预设时间步长滑动采样，获取多个采样数据组，其中，每个采样数据组包含的第一数据长度大于等于20ms，所述预设时间步长与采样数据组的数量的乘积大于等于20ms；对每个采样数据组和本地NH码进行捕获运算，以得到每个采样数据组的捕获相关峰值；如果最大的捕获相关峰值大于等于第一预设峰值阈值，则确定捕获成功。本发明方案可以基于导航信号的完整比特位的起始时间进行捕获，从而减少捕获运算中的能量损失，提高捕获灵敏度和准确性。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及一种BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法、位同步方法及装置。

背景技术

随着全球卫星导航系统的发展，以及位置服务需求的提升，如何提高卫星信号的捕获及跟踪的准确性和灵敏度，受到越来越多的重视。

在传统的导航信号中，导航电文一个完整的比特位为20ms，即每20ms可能产生一次极性变化，由于时间间隔较长，可以采用增长相干积分时间、增加非相干累加次数等方法加强信号捕获能力。

然而，由于北斗卫星导航系统(BDS)非地球同步轨道(GEO)卫星B1信号有纽曼-霍夫曼码(简称NH码)调制，使得真正获得的导航电文的极性翻转更为频繁，相邻两毫秒的NH码值可能相反，上述进行相干/非相干累加的方法可能带来较高的能量损失，降低灵敏度，因此需要在进行相干/非相干累加计算之前，剥离掉NH码。进而在捕获成功，转为跟踪该卫星信号时，也需要将新获得的导航信号中的NH码剥离，以实现精捕和跟踪处理。

在现有的BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法中，对本地NH码序列进行逐位循环移动，以获得20个不同的NH码序列，进而根据每个NH码序列与获取的同一段的导航信号进行捕获运算得到捕获相关峰值，进而当最大的捕获相关峰值大于等于预设峰值阈值时，则确定捕获成功。

但是，该段导航信号的起始时间可能不是一个完整比特位的起始时间，即在每20ms的捕获运算中，除了NH码导致的极性翻转，还可能存在导航信号在比特跳变沿处的极性翻转。由于在导航数据中比特翻转位置之后，对应位置的扩频码极性也随之翻转，进而与本地扩频码相乘的结果变成原值的相反值，积分累加时会部分抵消使得捕获相关峰值减小，导致计算获得的峰值准确性下降，甚至当信号较弱，使得相关峰值小于预设阈值时，有可能致使卫星信号捕获失败。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法、位同步方法及装置，可以基于导航信号的完整比特位的起始时间进行捕获，从而减少捕获运算中的能量损失，提高捕获灵敏度和准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种BDS非GEO卫星B1信号的捕获方法，包括以下步骤：在接收到的导航信号中，以第一预设时间步长滑动采样，获取多个采样数据组，其中，每个采样数据组包含的第一数据长度大于等于20ms，所述预设时间步长与采样数据组的数量的乘积大于等于20ms；对每个采样数据组和本地NH码进行捕获运算，以得到每个采样数据组的捕获相关峰值；如果最大的捕获相关峰值大于等于第一预设峰值阈值，则确定捕获成功。

可选的，所述对每个采样数据组和本地NH码进行捕获运算，以得到每个采样数据组的捕获相关峰值包括：在每个采样数据组中以20ms为时长划分子数据组，根据每个子数据组和所述本地NH码，确定每个子数据组的相干累加结果；基于每个子数据组的相干累加结果，确定每个采样数据组的非相干累加结果；根据所述非相干累加结果，确定每个采样数据组的捕获相关峰值。