[发明专利]一种星载偏移双频导航信号生成器及生成方法

权利要求书

1.一种星载偏移双频导航信号生成器，所述星载偏移双频导航信号为码速率R_c＝10.23Mchip/s，子载波频率为f_s＝15×10.23MHz的卫星导航信号，其偏移中心频率为f_offset＝F×15×10.23MHz，其中，F为整数，且|F|≤min(2K,4K-4)，min()表示取最小值，K为整数，K≥2，f_clk为信号处理时钟频率，其特征在于包括信号分量生成模块、偏移相位查找表模块、带通滤波器、幅度补偿滤波器、子载波相位计数器，其中：

信号分量生成模块，在频率为f_clk的时钟控制下，生成星载偏移双频导航信号上边带I路数据码UI、上边带Q路导频码UQ、下边带I路数据码LI、下边带Q路导频码LQ，输出至偏移相位查找表模块；

子载波相位计数器，在CLK时钟域下进行子载波相位计数，输出宽度为的子载波相位，发送至偏移相位查找表模块；

偏移相位查找表模块，根据上边带I路数据码UI、上边带Q路导频码UQ、下边带I路数据码LI、下边带Q路导频码LQ和子载波相位，查找正弦偏移相位查找表、余弦偏移相位查找表，得到频率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)，发送至带通滤波器模块；

带通滤波器，滤除I、Q分量I(n)和Q(n)的带外信号，并将滤波后的I、Q分量I_BP(n)、Q_BP(n)转发至幅度补偿滤波器；

幅度补偿滤波器，对带通滤波器输出的信号进行幅度补偿滤波，得到星载偏移双频导航信号的实部和虚部。

2.根据权利要求1所述的一种星载偏移双频导航信号生成器，其特征在于：所述幅度补偿滤波器的幅频响应的目标函数为

3.根据权利要求1所述的一种星载偏移双频导航信号生成器，其特征在于：所述正弦相位查找表、余弦相位查找表中的元素分别为偏移相位查找表对应元素的正弦、余弦值。

4.根据权利要求1所述的一种星载偏移双频导航信号生成器，其特征在于：所述偏移相位查找表为8K行16列，其中元素为θ_m,n,0≤m≤8K-1,1≤n≤16满足下列关系：

其中，为向下取整运算；c为任意常数；

为基带相位查找表中第p行第n列的元素，其中0≤p≤7,1≤n≤16。

5.根据权利要求1所述的一种星载偏移双频导航信号生成器，其特征在于：所述带通滤波器通过下列方法获得：

(1)、设计一个线性相位的N阶低通FIR滤波器，N为偶数，滤波器双边带宽BW大于等于星载偏移双频导航信号的主瓣带宽，N的选择满足Nf_offset/f_CLK＝NF/(8K)为整数；

(2)、根据步骤(1)得到的低通滤波器系数h_LP(n)，计算带通滤波器系数其中：

h_BP,I(n)＝h_LP(n)cos(ω_offsetn)

h_BP,Q(n)＝h_LP(n)sin(ω_offsetn)

式中，ω_offset＝2πf_offset/f_CLK。

6.一种星载偏移双频导航信号生成方法，所述星载偏移双频导航信号为码速率R_c＝10.23Mchip/s，子载波频率为f_s＝15×10.23MHz的卫星导航信号，其偏移中心频率为f_offset＝F×15×10.23MHz，其中，F为整数，且|F|≤min(2K,4K-4)，min()表示取最小值，K为整数，K≥2，f_clk为信号处理时钟频率，其特征在于包括如下步骤：

(1)、在频率为f_clk的时钟控制下，生成星载偏移双频导航信号上边带I路数据码UI、上边带Q路导频码UQ、下边带I路数据码LI、下边带Q路导频码LQ；

(2)、在频率为f_clk的时钟控制下，进行子载波相位计数，输出宽度为的子载波相位；

(3)、根据步骤(1)所得的星载偏移双频导航信号上边带I路数据码UI、上边带Q路导频码UQ、下边带I路数据码LI、下边带Q路导频LQ和步骤(2)得到的子载波相位，查找正弦相位查找表、余弦相位查找表，得到频率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)，发送至带通滤波器模块；所述正弦相位查找表、余弦相位查找表中的元素分别为偏移相位查找表对应元素的正弦、余弦值，所述偏移相位查找表为8K行16列，其中元素为θ_m,n,0≤m≤8K-1,1≤n≤16满足下列关系：

其中，为向下取整运算，c为任意常数；

为基带相位查找表中第p行第n列的元素，其中0≤p≤7,1≤n≤16；

(4)、对频率偏移后的I、Q分量I(n)和Q(n)进行带通滤波，滤除I、Q分量主瓣之外信号；

(5)、对带通滤波后的信号进行幅度补偿滤波，得到星载偏移双频导航信号的实部和虚部所述幅度补偿滤波器的幅频响应的目标函数为