基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112731476A(43)申请公布日2021.04.30(21)申请号202011149741.8(22)申请日2020.10.23(71)申请人中国人民解放军63891部队地址471003河南省洛阳市涧西区天津路104号院(72)发明人刘义张凯李运宏李星董政褚家旭陈海波苏向辰阳何旭赵彬(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人代丽郭德忠(51)Int.Cl.G01S19/30(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法(57)摘要本发明提供了一种基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，利用短码解扩和定时恢复相互促进关系，能够有效降低解调的信噪比门限，等效降低天线口径，节约建设成本。首先通过典型载波估计方法获得GPS卫星导航信号载波频率和载波相位，进行载波恢复和IQ分离，进一步通过带通滤波，实现GPSM码信号的提取；然后对GPSM码信号进行短码解码，获得编码增益，在此基础上初次采用盲处理进行定时同步，并经过判决后求得M码码流，包含了M码信号的新息，将该新息反馈至前端对信号重新进行定时同步运算，可以提升定时同步精度。CN112731476ACN112731476A权利要求书1/1页1.一种基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对GPS卫星M码信号进行短码解码，获得编码增益，得到M码过采样信号；步骤2，采用盲处理方式对M码过采样信号进行定时同步，得到M码软符号；步骤3，对当前M码软符号进行判决，得到M码码流；步骤4，利用步骤3获得的M码码流重构M码过采样信号，得到伪参考信号，利用伪参考信号对步骤1得到的M码过采样信号重新进行定时同步，得到M码软符号；步骤5，重复步骤3～4，当判决得到的M码码流不再改变时，停止操作，完成解调。2.如权利要求1所述的基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，所述步骤1中，得到M码过采样信号的具体方式为：对GPS卫星M码信号进行数据速率变换，得到4倍过采样率的BOC调制M码信号；对BOC调制M码信号进行串并转换，得到4路信号子序列，利用已知的M码BOC调制信息，分别使用+1、－1、+1和－1对4路信号子序列进行加权合并，得到1路M码过采样信号。3.如权利要求1所述的基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，所述步骤1中，GPS卫星M码信号的获得方式为：对GPS卫星导航信号进行采样；对采样后的GPS卫星导航信号进行C/A码信号剥离和P码信号剥离，得到GPS卫星M码信号。4.如权利要求3所述的基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，对采样后的GPS卫星导航信号进行C/A码信号剥离的具体方式为：获得GPS卫星导航信号的载波频率和载波相位，利用载波频率和载波相位完成GPS卫星导航信号载波恢复，通过正交处理完成信号正交分量和同相分量的分离，剥离C/A码信号，得到P码和M码支路信号。5.如权利要求4所述的基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，通过带通滤波将P码和M码支路信号中的P码信号剥离，得到GPS卫星M码信号。6.如权利要求3所述的基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，其特征在于，对GPS卫星导航信号进行采样的具体方式为：利用天线接收GPS卫星导航信号，将GPS卫星导航信号变至中频后进行AD采样。2CN112731476A说明书1/3页基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法技术领域[0001]本发明属于卫星系统监控和维护技术领域，尤其涉及一种基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法。背景技术[0002]随着GPS卫星的现代化，GPS卫星导航系统M码已初步完成全球组网，相应的M码导航接收机也已陆续投入使用。由于GPS信号中M码信号与C/A码、P码混叠在一起，在无法获取M码的码型以及加密方式的条件下，目前主要通过GPS信号盲解调的方法构建本地M码信号，以构建GPSM码接收设备。在对M码信号进行盲解调时，当前主要采用大口径高增益天线接收GPS卫星导航信号，以保证解调性能。但是现有的大口径天线建设维护成本较高，需要低信噪比GPS信号的解调技术，降低解调的信噪比门限，等效降低天线口径，节约建设成本。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于短码解扩和定时恢复联合的GPS卫星M码信号解调方法，利用短码解扩和定时恢复相互促进关系，能够有效降低解调的信噪比门限，等效降低天线口径，节约建设成本。[0004]为实现上述目的，