[实用新型]一种捕获GPS和Galileo卫星信号的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种捕获GPS和Galileo卫星信号的电路。

背景技术

全球卫星定位系统GPS已经在各行各业中得到了广泛的使用，但是由于GPS系统只有24颗可用卫星，当用户处在室内、城市街道或者狭窄的空间环境中时，经常会碰到可视卫星数量少、信号弱的情况，针对信号弱的情况，有许多学者，专家已经做了大量的研究，而且有的公司已经开发出能够接收-150dBm甚至-160dBm的信号。例如：华为技术有限公司的李亚锐，郭一兵等发明的申请号为00117306.5、名称为《检测已知频率的微弱信号的方法及装置》的中国专利，天津大学的林凌和李刚发明的申请号为200610013416.8、名称为《高精度采集微弱信号的方法与电路》的中国专利申请，都仅仅对弱信号的接收做了部分说明。北京大学吴建军和董明科发明的申请号为02116874.1、名称为《直接序列扩频通信PN码捕获方法及电路》的中国专利，其中设计了一种直接序列扩频通信的捕获方法以及电路，该方法可以克服高信噪比时大幅度信号对PN码捕获电路的不利影响，能够实现输入信噪比全程的均匀捕获尤其是PN码的快速捕获。随着伽利略系统Galileo的启动，空中可供用户用来实现定位的卫星数量又可以增加到51颗，其中有6颗备用卫星。这就可以避免因卫星数量少带来的精度不够等现象的发生。基于两个系统都是CDMA体制，主要区别就是编码长度不一样，码速率不一样。因此，研究适合两个系统使用的接收机电路就成为全球卫星定位系统接收终端发展的一个趋势，并且目前还没有公开能够实现同时捕获GPS和Galileo卫星信号的电路。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是利用匹配滤波器技术和数字信号处理技术提供一种捕获GPS和Galileo卫星信号的通用电路。

为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：

一利捕获GPS和Galileo卫星信号的电路，其特征在于，包括数字下变频模块、相位旋转模块、控制模块、匹配滤波模块、编码模块、积分模块、峰值比较模块和存储单元模块。

所述的数字下变频模块接收来自射频前端A/D转换模块输出的I/Q数字中频信号；所述的控制模块分别与存储单元模块、数字下变频模块、相位旋转模块、编码模块、积分模块和峰值比较模块双向数据连接，并通过一个编码模块与匹配滤波模块双向数据连接，用以控制接收到的信号在每一个模块中进行数字处理；所述的相位旋转模块连接数字下变频模块的输出，用于补偿由于多普勒效应引起的多普勒频移；所述的匹配滤波模块通过相位旋转模块分别接入数字下变频模块输出的I和Q路信号，进行数据位跳变检测，同时用来将编码模块生成的卫星伪码与接收到的信号进行匹配；所述的编码模块用来复现卫星信号的伪随机噪声码；所述的峰值比较模块通过积分模块连接匹配滤波模块的输出，用来将计算得到的相关值与检测门限相比较，判断是否捕获到卫星信号；积分模块用于提高信号的处理增益。

上述方案中，所述的编码模块中有两组编码器，该两组编码器分别生成GPS和Galileo的卫星伪码，并将该伪码与接收到的信号在匹配滤波模块中进行匹配滤波，以得到最大的输出信噪比信号。所述的存储单元模块包括用于存储固化的系统程序和相应的控制程序第一存储模块、用于存储数字下变频后的数字信号以及相位旋转后的数字信号的第二存储模块、用于保存在匹配过程、积分过程以及峰值比较过程中的临时数据和一些门限值的第三存储模块。

本实用新型主要是要使接收机能够同时接收两个全球卫星定位系统的定位信号，这样不仅可以提高接收机的定位精度，同时也可以扩大接收机的使用范围。本实用新型的优点是，在GPS卫星数量不足，或者GPS信号较弱环境下，可以利用伽利略系统的卫星来提高接收机的整体性能。数字下变频器接收来自射频前端经过A/D变换得到的I/Q两路数字中频信号，并把I/Q两路信号的频率下降到一定的频率(可以是k*f0，其中k可以取2，3，…，8)，然后通过匹配滤波器组来进行信号匹配，通过控制模块控制接收GPS或者伽利略系统信号并在匹配滤波模块中执行匹配过程，接着在积分模块中提高信号处理增益，并在判断模块中进行峰值判断，以判断出是否已经捕获到信号。

附图说明

图1为本实用新型电路模块的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。