[发明专利]一种多模卫星信号捕获方法及SOC芯片

说明书

本发明公开了一种多模卫星信号捕获方法及SOC芯片，在SOC芯片中集成有双内核的处理器，在基带信号处理模块中增设有一个专用数据容器，接收不同频点的中频数据并进行保存；将相关积分算法集成在捕获通道中，生成相关性本地码；捕获通道从专用数据容器中提取中频信号，结合所述相关性本地码进行捕获运算，生成捕获参数发送至载波跟踪环进行环路跟踪，进而生成解调后的数据发送至处理器进行PVT导航解算，最终生成定位结果。使用本发明的SOC芯片可以实现北斗、GPS、GLONASS等卫星信号的快速捕获，能够提供导航终端用户二次开发所需的嵌入式处理器资源，为多模导航接收机设计提供小型化、低功耗、低成本的SOC芯片支持。

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，具体地说，是涉及一种多模卫星信号捕获方法及SOC芯片。

背景技术

卫星定位就是使用卫星确定某物的地理坐标的技术。目前的卫星定位装置可以实现导航、定位、授时等功能，能够引导飞机、船舶、车辆以及个人准确地沿着选定的路线到达目的地，同时还可以应用在手机中实现追踪功能。

随着我国自主北斗卫星导航系统的快速发展和成熟应用，在国内基于北斗，融合GPS、GLONASS等卫星定位系统的导航技术革新呈现了日新月异的发展态势。作为用户导航终端核心部件的卫星定位接收机也成为技术设计和研究热点。

研制一款高性能的卫星定位接收机需要解决的关键技术包括基带信号高速处理和高精度定位跟踪算法软件设计。目前采用的技术方案主要有：基带FPGA芯片结合嵌入式计算机设计，如图1所示；基带ASIC芯片结合嵌入式计算机设计，如图2所示；基带和嵌入式计算机一体化的SOC芯片设计，如图3所示。其中，方案一的最大优点是基带算法可以任意修改，缺点是功耗大、电路板面积大、主要元器件需要进口、批产成本高；方案二的最大优点是基带算法实现自主化、基带芯片功耗低，缺点是仍然需要使用两个芯片实现信号处理，电路板面积较大；方案三的优点是通过将基带芯片和嵌入式计算机进行一体化设计，使用一块芯片即可实现前两个方案中两个芯片的功能，因此电路板面积小、总功耗低、核心芯片完全自主化、批产成本低。

通过比较可知，方案三是解决用户导航终端核心技术的最佳技术途径，目前国内已有少数公司采用该方案进行了基带和嵌入式计算机一体化SOC芯片设计技术开发，但是各家公司在具体实现技术途径上均采用了单核处理器和基带信号处理模块的一体化设计方法。并且，国内外市场现有的SOC芯片都设计成导航专用集成电路，不支持用户在芯片级的二次开发。

另外，由于不同模式的导航系统，例如北斗、GPS、GLONASS等，其通讯卫星所发出的卫星信号的频点各不相同。对于目前支持多模导航系统的卫星定位接收机来说，其基带芯片对接收到的不同频点的中频信号进行捕获和跟踪运算时，其采用的方法是：结合图4所示，在载波跟踪环中集成相关积分算法，用于生成相关性的本地码。通过载波跟踪环接收来自每一个频点的中频数据，并对接收到的中频数据进行相关积分运算后，生成本地码发送至捕获通道进行捕获分析和运算，进而生成捕获参数（例如多普勒参数DOPPLER、码相位参数等）返回至载波跟踪环，进行环路跟踪运算，进而生成解调后的数据发送至处理器进行导航解算。处理器在进行导航解算时，目前都是针对每一种模式的导航系统单独进行PVT导航解算，针对每一种模式的导航系统单独生成定位结果。