一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统.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CN111880202A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010754183.1(22)申请日2020.07.30(71)申请人华力智芯（成都）集成电路有限公司地址610000四川省成都市天府新区正兴街道顺圣路172号(72)发明人钟海波陈建国王迎雪刘解华(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人刘静(51)Int.Cl.G01S19/26(2010.01)G01S19/25(2010.01)G01S19/30(2010.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法及系统，方法包括：将待捕获卫星信号的存储数据依次进行相关积分计算、缓存处理及频谱搬移，满足高动态多普勒频率覆盖范围要求、减小多普勒引起的相关峰衰减，又减少后续非相干累积的资源消耗；将频谱搬移的数据进入FFT模块，分别计算预设数值码相位上的积分值、多普勒频率、非相干累计次数；利用多普勒频率、非相干累计次数、预设数值码相位上的积分值及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积，减小了能量分散，能在高动态环境下提升捕获灵敏度，使得平均捕获时间降低一半，弥补了错位非相干累积带来的码相位搜索次数的增加，平衡了捕获速度、捕获灵敏度和资源消耗。CN111880202ACN111880202A权利要求书1/2页1.一种基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取待捕获卫星信号的存储数据，将数据存储器读起始地址设为0，所述存储数据包括：数据存储器中存储的待捕获卫星信号经过处理后的两路基带信号及扩频码存储器中存储的待捕获卫星的扩频码信号；步骤S2：利用第一预设路数的并行相关器读取存储数据，并进行预设积分时间及第一预设点数的相关积分，计算处理后的两路基带信号与待捕获卫星的扩频码信号的相关积分值；步骤S3：第一预设深度的缓存器、第二预设深度的缓存器分别缓存并行相关器产生的数据，所述第一预设深度等于第二预设深度；步骤S4：分别将第一预设深度的缓存器、第二预设深度的缓存器中的缓存数据进行频谱搬移；步骤S5：将频谱搬移的数据通过第二预设路数第一预设点数的并行FFT模块，分别计算预设数值码相位上的积分值、多普勒频率、非相干累计次数；步骤S6：利用多普勒频率、非相干累计次数、预设数值码相位上的积分值及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积，完成第一预设路数的码相位搜索；步骤S7：将数据存储器读起始地址增加预设数值后，返回步骤S2，进行下个第一预设路数的码相位搜索。2.根据权利要求1所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，所述利用多普勒频率、非相干累计次数及预设积分时间，计算相关峰的偏移及错位非相干累积的步骤之后，还包括：根据非相干累积后的能量，计算每个码相位所有频率点的平均能量进行底噪统计；根据每个码相位上能量最大的频率点，进行码相位间的相关峰比较。3.根据权利要求1所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，每个FFT的工作模式为两点并行输入、输出模式。4.根据权利要求1所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，所述第一预设路数的数值为22。5.根据权利要求4所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，预设积分时间的数值为1毫秒，第一预设点数的数值为128，第一预设深度和第二预设深度的数值均为64。6.根据权利要求1-5任一所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，通过以下公式计算频谱搬移的频率：7.根据权利要求6所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，预设数值码相位的数值为8。8.根据权利要求7所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，第二预设路数的数值为3，三路FFT中，第一路FFT计算码相位1～8，第二路FFT计算码相位9～16，第三路FFT计算码相位17～22，非相干累积也分3路同时计算，每路对应一个FFT。9.根据权利要求8所述的基于码多普勒补偿的高动态卫星信号捕获方法，其特征在于，2CN111880202A权利要求书2/2页通过以下公式计算所述相关峰的偏移：drift＝fft_res×fft_bin×coh_time×uncoh_times×m/lead_factor其中，fft_res为fft分辨率，fft_bin为fft的频率索引，coh_time为预设积分时间，uncoh_times为非相干累计次数，m为一个扩频码片内的相关间距数，lead_factor为卫星信号的