卫星信号捕获装置及方法、卫星导航接收机.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CN112904373A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110062345.X(22)申请日2021.01.18(71)申请人北京和协航电信息科技有限公司地址100082北京市海淀区西北旺东路10号院东区12号楼A座三层303室(72)发明人王炎曹士龙(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人张欣欣(51)Int.Cl.G01S19/13(2010.01)G01S19/30(2010.01)G01S19/29(2010.01)权利要求书3页说明书11页附图3页(54)发明名称卫星信号捕获装置及方法、卫星导航接收机(57)摘要本申请实施例涉及通信技术领域，提供一种卫星信号捕获装置及方法、卫星导航接收机，将待捕获卫星系统中所有卫星的数字中频数据输入卫星信号捕获装置，并被处理为检测数据和验证数据；同时生成任意一颗目标卫星的本地伪码并处理为检测伪码和验证伪码；然后，通过检测单元对检测数据和检测伪码进行并行检测得到码相位最大值和多普勒最大值；验证单元根据验证数据和验证伪码，对码相位最大值和多普勒最大值进行验证，得到目标卫星的捕获结果；最终得到系统中每一颗卫星的捕获结果后统一上报给中央处理器，使得中央处理器对捕获成功的卫星进行跟踪，从而大大提高了捕获效率，缩短了系统的冷启动时间。CN112904373ACN112904373A权利要求书1/3页1.一种卫星信号捕获装置，其特征在于，所述卫星信号捕获装置包括第一数据处理单元、第二数据处理单元、检测单元、验证单元和存储单元，所述第一数据处理单元和所述第二数据处理单元分别与所述检测单元和所述验证单元连接，所述验证单元与所述检测单元和所述存储单元均连接，所述存储单元与中央处理器通信连接；所述第一数据处理单元，用于获取待捕获卫星系统中所有卫星的数字中频数据，并将所述数字中频数据处理为卫星输入数据，所述卫星输入数据包括检测数据和验证数据；所述第二数据处理单元，用于生成所述待捕获卫星系统中任意一颗目标卫星的本地伪码，并将所述本地伪码处理为伪码输入数据，所述伪码输入数据包括检测伪码和验证伪码；所述检测单元，用于对所述检测数据和所述检测伪码进行并行检测，得到码相位最大值和多普勒最大值，并将所述码相位最大值和所述多普勒最大值输入所述验证单元；所述验证单元，用于根据所述验证数据和所述验证伪码，对所述码相位最大值和所述多普勒最大值进行验证，得到所述目标卫星的捕获结果；所述存储单元，用于存储所述待捕获卫星系统中每一颗卫星的捕获结果，以便所述中央处理器读取所有所述捕获结果，并根据所述捕获结果对所述待捕获卫星系统中捕获成功的卫星进行跟踪。2.如权利要求1所述的卫星信号捕获装置，其特征在于，所述第一数据处理单元包括数字下变频单元和输入数据处理单元；所述数字下变频单元，用于对所述数字中频数据进行解调处理，输出解调后的数字中频数据；所述输入数据处理单元，用于对所述解调后的数字中频数据进行降采样处理，得到所述卫星输入数据。3.如权利要求1所述的卫星信号捕获装置，其特征在于，所述第二数据处理单元包括伪码数字控制振荡器NCO、本地码产生单元和本地伪码处理单元；伪码NCO，用于根据预先配置的并行捕获卫星数，控制所述本地码产生单元工作；所述本地码产生单元，用于在所述伪码NCO的作用下，生成所述目标卫星的本地伪码；所述本地伪码处理单元，用于对所述本地码产生单元生成的本地伪码进行信号处理，得到所述伪码输入数据。4.如权利要求1所述的卫星信号捕获装置，其特征在于，所述检测单元包括匹配滤波器、傅里叶变换FFT单元、第一非相干累积单元、第一判决器和有效相位存储单元；所述匹配滤波器，用于对所述检测数据和所述检测伪码进行匹配滤波，以完成解扩及相干累加处理；FFT单元，用于对所述匹配滤波器的输出结果进行傅里叶变换；所述第一非相干累积单元，用于对所述FFT单元的输出结果进行非相干累加，得到一个码相位下的并行多普勒搜索结果；所述第一判决器，用于将所述目标卫星的所有码相位下的并行多普勒搜索结果进行判决，得到所述目标卫星的所述码相位最大值和所述多普勒最大值；所述有效相位存储单元，用于存储所述码相位最大值和所述多普勒最大值。5.如权利要求1所述的卫星信号捕获装置，其特征在于，所述验证单元还用于：根据所述验证数据和所述验证伪码进行多次捕获，验证所述码相位最大值和所述多普2CN112904373A权利要求书2/3页勒最大值是否仍为最大值；若否，则确定所述目标卫星捕获失败，得到所述捕获结果，所述捕获结果包括捕获失败标志和所述目标卫星的编号；若是，则将所述码相位最大值和所述多普勒最大值与设定门限值进行比较；如果未超过所述设定门限值，则