[发明专利]基于数字匹配滤波器的多星座导航弱信号的捕获方法

权利要求书

1.一种基于数字匹配滤波器的多星座导航弱信号的捕获方法，其特征在于，包括下述步骤：

a.复现序列分组：假设接收序列码长为N，当复现码相位的增量选取1/2码片时，复现的序列数则为2N，为了减少计算量，这里选取每组的复现序列数为M(M＜＜N)，对于2N个复现序列，需要分成组；

b.取出一组进行初始化集合：对于码长为N，复现序列数为M的一组序列，可以把这组序列看作一个N行M列的二维矩阵R，矩阵R按照下述方法进行变换：对矩阵R进行加1除2操作，形成另外一个矩阵R₁，该矩阵R₁各元素取值为0或1，且与矩阵R中各元素一一对应，矩阵R₁也可看作是由N个行向量组成的矩阵，其中每个向量由M维元素组成，那么N个向量中最多有2^M个不同的向量，即如果把相同的行向量分为一组，最多可以形成2^M组；进一步，把每个M维行向量的所有元素顺序组合在一起形成一个一维向量，如把一个M维向量r^i={r^(i,1)r^(i,2)...r^(i,M)}={10···1}]]>中的所有元素组合在一起形成由M位二进制数组成的一维向量{r^(i,1)r^(i,2)...r^(i,M)}={10···1},]]>或者说把两个向量对应起来，其中表示矩阵中第i行第a列的元素；同时把这个有M位二进制数的一维向量{r^(i,1)r^(i,2)...r^(i,M)}={10···1}]]>与{0，1，…2^M-1}共2^M个数据中的某个数据A对应起来，因为A也可以表示为M位的二进制数据10…1；经过上述步骤进行分组，这个码长为N，复现序列数为M的一组序列，可以看作由N个M位的二进制数据组成的一个矩阵，然后把相同数据所对应的行数分为一组，可以得到2^M组，用下式定义：

U_i＝{j|D(R₁(j))＝i}

其中，i∈{0，1，…，2^M-1}，R₁(j)表示由复现序列矩阵R₁中第j行上M个元素组成的一维向量，D(R₁(j))表示该向量根据上述对应关系所确定的数字；所以U_i就表示由复现序列矩阵R₁中的每行元素各自组成的M位一维向量所对应的数字等于i的所有行号的集合；

c.接收序列分组后的求和运算：根据步骤b的分组方法，把U_i中各行号对应的行向量划分为一组后，相应的，对接收序列也进行同样的分组，由于两者分组相同，因此也可使用下式表示：

U_i＝{j|D(R₁(j))＝i}

其中，i∈{0，1，...，2^M-1}，R₁(j)表示由复现序列矩阵R₁中第j行上M个元素组成的一维向量，D(R₁(j))表示该向量根据上述对应关系所确定的数字；所以U_i就表示由复现序列矩阵R₁中的每行元素各自组成的M位一维向量所对应的数字等于i的所有行号的集合；为了方便说明，这里再引入一个2^M行2M+2列的存储矩阵SEQ，其中第M+1列从上到下依次存储0，1，…，2^M-1共2^M个十进制数据，每个十进制数都对应一个K位的二进制数；而这K位就依次存储在同行第1列到第K列的对应位置上，如第M+1列的第13行保存十进制数据12，其中M≥4，它对应的M位二进制数应该是：那么该行第1列到第M列对应存储此二进制数的每一位；第M+3列到第2M+2列依次保存同行第1列到第M列各对应元素乘2减1后的运算结果；第M+2列用于保存接收码中所有j行元素的和，其中j∈U_i，(i＝0，1，...，2^M-1)；上述组合结果提前保存在存储器中，如果得到了如下描述的接收序列：

          x_N-1，x_N-2，...，x₃，x₂，x₁，x₀

其中，N是采样值的编号，则可以把接收序列看作一个N行1列的矩阵，它的行数与复现序列一致，根据上述的分组方法，该序列也分成了2^M组，然后按照下述方程进行求和运算，并把计算结果保存在存储矩阵SEQ中相应的位置：

Si=Σj∈Uixj]]>

其中，i∈{0，1，...，2^M-1}；

d.复现序列与接收序列的相关运算：把存储矩阵SEQ中第M+2列所存储的和值与第M+3列到第2M+2列中所保存的值合并起来以获得M个相关值C^m，其中m∈M，根据下列方程确定其相关值：

Cm=Σj=02M-1b(M+2+m,j)Sj]]>

其中b_(M+2+m，j)表示上述矩阵SEQ中第M+2+m行第j列的元素，其值已经提前知道，且为1或-1；因此，每个序列的相关值实际上就是把步骤c中得到的和S_i经过符号变化再求和得到；

e.对全部分组进行步骤b～d的集合、接收序列分组后的求和运算和相关运算：输出全部相关结果。