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(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(10)申请公布号CNCN103645483103645483A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310654468.8G01S19/30(2010.01)(22)申请日2013.12.09G01S19/29(2010.01)(71)申请人西安电子科技大学昆山创新研究院地址215347江苏省苏州市昆山市苇城南路1699号工业技术研究院8楼805室申请人西安电子科技大学(72)发明人张华许录平焦荣璩莹莹宋诗斌阎博申洋赫冯冬竹何小川刘清华(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.G01S19/24(2010.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称一种弱信号环境下北斗信号捕获方法(57)摘要一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其包括,S1下变频单元,对接受到的中频采样信号进行下变频处理;S2分别将接收到的信号进行剥离NH码,并变换到频域,与本地码频域值的复工额相乘后再逆变换到时域;S3将目前时刻的相干累加值与前一时刻的相干累加值的共轭相乘并求和;S4对相干积分结果峰值两侧谱线的幅度差值作泰勒级数展开,导出了频率值与幅度差值的准线性关系,利用此线性关系求解得到频率估计值。本发明能一次相关计算所有码相位对应的相关值。提高信噪比进而提高了检测概率,减小非相干积分的平方损失;克服导航数据调制所带来的比特翻转问题,提高了检测概率;有效提高了码相位和载波频偏估计精度。运算速度和精度都得到了保障,具有很强的稳定性和实用性。CN103645483ACN1036458ACN103645483A权利要求书1/2页1.一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:其包括,S1下变频单元,对接受到的中频采样信号进行下变频处理;S2分别将接收到的信号进行剥离NH码,并变换到频域信号,与本地码频域值的复工额相乘后再逆变换到时域;S3将目前时刻的相干累加值与前一时刻的相干累加值的共轭相乘并求和;S4对相干积分结果峰值两侧谱线的幅度差值作泰勒级数展开,导出了频率值与幅度差值的准线性关系,利用此线性关系求解得到频率估计值。2.如权利要求1所述的一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:所述步骤S1包括:对接受到的中频采样信号r(n)进行下变频处理:其中s(n)为基带信号,P(n)为中频信号r(n)的噪声,f1为接收信号的中频载波频率,fIF为设定中频频率,△f为搜索步长,i为搜索次数。3.如权利要求1所述的一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:所述步骤S2包括:将L个1ms相关后的值对应相加,即完成Lms数据的相干积分,然后完成多次Lms的相干积分,其中FFT()表示取信号快速傅里叶变换,IFFT()表示求信号的快速傅里叶逆变换,conj()表示求信号的复共轭,si(n)表示根据numSKIPmax延迟后的基带采用信号,NHk(i)表示确定的NH码排序,c(n)表示本地产生的测距码。Ri(n)表示某1ms相干积分结果,Yi(n)表示第i个Lms相干积分结果。4.如权利要求3所述的一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:所述剥离NH码包括,其中,其中FFT()表示取信号快速傅里叶变换,IFFT()表示求信号的快速傅里叶逆变换,conj()表示求信号的复共轭,si(n)表示基带采用信号,c(n)表示本地产生的测距码,2CN103645483A权利要求书2/2页numSKIP表示从采样数据开始延迟采样点数,其范围控制在1ms采样点数内,NHk(i)表示NH码的一次循环右移k位的排序结果,Ri(n)表示某1ms相干积分结果,表示第numSKIP个对应NH循环右移k位的排序结果的20ms相干积分结果,其中numSKIPmax表示1ms数据的起始位置,kmax表示对应NH码排序标示。5.如权利要求1所述的一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:所述步骤S3包括:估计当前相邻两个相干累积值对应的导航数据位取值为±1的值的乘积,然后与差分累积相乘后进行相干累积,公式如下:*其中,Yi-1(n)表示前一时刻的相干累加值的共轭,Yi(n)表示为当前时刻的相干累加值,ai-1表示当前相邻两个相干累积值对应的导航数据位的值(取值为±1)的乘积,Z(n)表示差分相干累积结果。6.如权利要求1所述的一种弱信号环境下北斗信号捕获方法,其特征在于:所述步骤S4还包括:对初始频率进行补偿,再重复进行迭代估计J次,最终得到高精度载波频率和码相位,其中,表示中间变量估计值,D表示峰值左右两侧谱线幅度差值,Q表示相干累积的段数,QI表示FFT点数,即有Q个Lms相干积分,做点数为Q