[发明专利]室内定位全球定位系统接收机及其相关器通道设计方法

权利要求书

1、一种室内定位全球定位系统接收机，该定位系统有服务器、接口、天线、接收机、射频模块、星座、通信网络及计算机，所述定位系统的发送端通过无线信号传输到接收机的接收端，其特征在于：所述接收机主要由射频模块(1)、导航数据处理模块(14)和相关器通道组成，射频模块(1)的输出端分别同时与相关器通道中的快拍存储单元(2)的输入端及各路跟踪通道(8)中的数字下变频(801)模块的输入端相连接，导航数据处理模块(14)的输入输出端与相关器通道中的相关器接口控制器(13)的输出输入端相连接；该相关器通道至少包括：

快拍存储单元(2)、数字下变频及滤波抽取单元(3)、并行的捕获相关器通道(4)、切换开关(5)、FFT控制器(7)、并行的跟踪通道(8)、控制FFT引擎(9)、非相干累积器(10)、通道结果存储区(11)、信号检测单元(12)、相关器接口控制器(13)、码产生器A(15)和内插处理单元(20)模块；

一快拍存储单元(2)的输出端与数字下变频及滤波抽取单元(3)的输入端相连接；

一数字下变频及滤波抽取单元(3)的输出端与并行的捕获相关器通道(4)中的多普勒修正单元(401)的输入端相连接；并行的捕获相关器通道(4)中的乒乓相干累积器(402)的输出端与切换开关(5)的输入端相连接；

一切换开关(5)的输出端与内插处理单元(20)的输入端相连接；

一用于匹配前后部分信号速率的内插处理单元(20)的输出端与FFT控制器(7)的输入端相连接；

一用于并行捕获FFT控制器(7)的一路输入输出端与FFT引擎(9)的输出输入端相连接；另一路的输出端与非相干累积器(10)的输入端相连接；再一路的输入端与码产生器A(15)的输出端相连接；

一非相干累积器(10)的一路输入输出端与通道结果存储区(11)的输出输入端相连接；另一路的输出端与信号检测单元(12)的输入端相连接；

一信号检测单元(12)的输出端与相关器接口控制器(13)的输入端相连接；

一相关器接口控制器(13)的一路输入端与相关通道(8)中的跟踪通道控制单元(807)的输出端相连接；另一路的输入输出端与导航数据处理模块(14)的输出输入端相连接。

2、根据权利要求1所述的室内定位全球定位系统接收机，其特征在于：所述的并行的捕获相关器通道(4)至少设有三路或三路以上，该每一路的捕获相关器通道(4)包括：多普勒修正单元(401)和乒乓相干累积器(402)，每一路的多普勒修正单元(401)的输出端与该路的乒乓相干累积器(402)的输入端相连接；每一路的乒乓相干累积器(402)的输出端与该路的切换开关(5)的输入端相连接。

3、根据权利要求1所述的室内定位全球定位系统接收机，其特征在于：所述的并行的跟踪通道(8)至少设有三路或三路以上，该每一路的跟踪通道(8)包括：数字下变频(801)、导引码通道(802)、数控振荡器(803)、数据码通道(804)、码产生器B(805)、双通道算法单元(806)和跟踪通道控制单元(807)，其中：

一数字下变频(801)的一路输入端与射频模块(1)的输出端相连接；另一路的输入端与数控振荡器(803)的输出端相连接；再一路的输出端与导引码通道(802)和数据码通道(804)相互并接后的输入端相连接；导引码通道(802)和数据码通道(804)的输出端分别与双通道算法单元(806)的输入端相连接；

一数控振荡器(803)的输出端与数字下变频(801)的输入端相连接；数控振荡器(803)的输入端分别与码产生器B(805)的输入端和跟踪通道控制单元(807)的输入端相互并接；

一码产生器B(805)的一路输出端与导引码通道(802)的输入端相连接；另一路的输出端与数据码通道(804)的输入端相连接；一双通道算法单元(806)的输入输出端与跟踪通道控制单元(807)的一路输出输入端相连接；跟踪通道控制单元(807)另一路的输出端分别与相关器接口控制器(13)和各平行的每一路跟踪通道(8)的输出端相连接。

4、一种室内定位全球定位系统接收机的相关器通道设计方法，其特征在于：该方法通过相关器通道中的快拍存储单元(2)、数字下变频及滤波抽取单元(3)、并行的捕获相关器通道(4)、切换开关(5)、FFT控制器(7)、并行的跟踪通道(8)、控制FFT引擎(9)、非相干累积器(10)、通道结果存储区(11)、信号检测单元(12)、相关器接口控制器(13)和内插处理单元(20)模块，支持双模相关器通道的设计，利用伽利略Galileo系统与全球定位系统GPS中E1波段信号形式的兼容性，实现接收机同时在两个系统为双模的工作特征；接收机最初的工作从捕获开始，快拍捕获通道执行GPS信号的捕获，跟踪通道首先设置为捕获方式，利用导引码通道与数据码通道之间的共性进行伽利略Galileo信号的快速捕获；当快拍捕获通道捕获到一个GPS卫星信号之后，跟踪通道分配其中的一个进行GPS信号的实时跟踪；当跟踪通道捕获到一个Galileo卫星信号之后，分配一个跟踪通道进行Galileo信号的实时跟踪；直至搜索完毕，捕获工作结束，跟踪通道连续地跟踪两个系统的卫星信号；该双模相关器通道的具体工作步骤是：

步骤1.开始工作(3010)

接收机从捕获开始工作(3010)；

步骤2.快拍捕获通道捕获GPS信号，跟踪通道以捕获方式捕获Galileo信号(3011)

快拍捕获通道执行GPS信号的捕获，跟踪通道首先设置为捕获方式，利用导引码通道与数据码通道之间的共性进行伽利略Galileo信号的快速捕获；

步骤3.判断是否捕获到GPS信号(3012)

执行完快拍捕获通道捕获GPS信号，跟踪通道以捕获方式捕获Galileo信号(3011)模块后，则进入判断是否捕获到GPS信号(3012)模块；如果是捕获到GPS信号，则进入分配一个跟踪通道设置为跟踪方式跟踪GPS信号(3013)；如果没有捕获到GPS信号，则反馈进入快拍捕获通道捕获GPS信号，跟踪通道以捕获方式捕获Galileo信号(3011)模块；

步骤4.判断是否捕获到Galileo信号(3014)

执行完分配一个跟踪通道设置为跟踪方式跟踪GPS信号(3013)模块后，则进入判断是否捕获到Galileo信号(3014)模块；如果是捕获到Galileo信号，则进入分配一个跟踪通道设置为跟踪方式跟踪Galileo信号(3015)模块；如果没有捕获到Galileo信号，则反馈进入快拍捕获通道捕获GPS信号，跟踪通道以捕获方式捕获Galileo信号(3011)模块；

步骤5.判断捕获工作是否完毕(3016)

执行完分配一个跟踪通道设置为跟踪方式跟踪Galileo信号(3015)模块后，则进入判断捕获工作是否完毕(3016)模块；如果是捕获工作完毕，则进入跟踪通道连续跟踪信号(3017)模块；如果捕获工作没有完毕，则反馈进入快拍捕获通道捕获GPS信号，跟踪通道以捕获方式捕获Galileo信号(3011)模块；

步骤6.跟踪通道连续跟踪信号(3017)

执行完跟踪通道连续跟踪信号(3017)模块后，则进入结束(3018)模块；

步骤7.结束(3018)

整个过程结束。