[发明专利]一种捕获GPS卫星信号的低硬件开销方法及其实现

权利要求书

1.一种捕获GPS卫星信号的低硬件开销实现方法，其特征在 于：工作部件包括相关器、排序器、窗口界定器、除法器、比较器； 所述相关器连接到所述排序器，完成卫星信号与本地码的相关运算和 相位计数，每隔一定时间产生一个相关值，并将该相关值和对应的相 位值同时送入所述排序器；所述排序器连接到所述窗口界定器，用于 获取所有相关值中最大的2*(W+1)个相关值及对应的相位，所述 排序器中有2*(W+1)个相关值寄存器REG_COR和2*(W+1)个相 位寄存器REG_PH，当新的相关值COR_NEW和相位值PH_NEW产生时， 若新的相关值大于REG_COR中的最小值则采用排序算法将新值 COR_NEW插入REG_COR中的适当位置，设地址为A，并将最小值去掉， 同时将PH_NEW插入到REG_PH的地址A中，若新的相关值小于REG_COR中的最小值则REG_COR和REG_PH均不变；所述窗口界定器连接到所述 除法器，根据最大相关值P_MAX的相位，设为PH_MAX划定窗口，并顺 序检索REG_PH，找到第一个不在窗口内的相位值，设为PH_SEC，地址 为B，则REG_COR中地址B处的相关值即为P_SEC，于是可根据最大相 关值的相位划定窗口并找出窗口外的最大值；所述除法器连接到所述 比较器，完成信噪比的计算，即P_MAX/P_SEC，并将结果送入所述比较 器；所述比较器比较信噪比与阈值的大小关系，判断捕获是否成功。

2.如权利要求1所述的一种捕获GPS卫星信号的低硬件开销 实现方法，其特征在于：所述相关器包括相关计算模块和相位计数器 模块，分别实现相关值计算和相位计数功能；所述相关器计算来自射 频前端的采样值与本地扩频码的相关值，并使用相位计数器模块记录 当前相位：每完成一个相位的相关运算，相位计数器模块的计数值加 一，排序器可根据该计数值判断是否已完成1023*N个相位的相关运 算，其中N为整数，从而进一步确定是否向窗口界定器发送启动信 号，如果该当前相位对应的相关值在所述排序器的排序过程中插入到 相关值寄存器中，则该当前相位也会插入到相应的相位寄存器中；相 关器还输出一标示信号，表示当前相位的相关运算已完成，排序器利 用该标示信号启动排序操作，所述相关器输出的相关值作为所述排序 器的输入，与所述排序器的相关值寄存器中的值进行比较排序。

3.如权利要求1所述的一种捕获GPS卫星信号的低硬件开销 实现方法，其特征在于：所述排序器包括排序控制器、相位比较器、 相关值寄存器、相位寄存器等四部分；所述排序控制器实现排序算法， 所述相位比较器比较当前相位与总相位数1023*N的大小关系，用于 确定所有1023*N个相关值是否计算完毕，所述相关值寄存器用于保 存1023*N个相关值中最大的2*(W+1)个值，所述相位寄存器用于 保存与相关值寄存器中的相关值对应的相位，如果所有相位的相关值 运算均已完成且对最后一个相关值的排序操作结束即可启动窗口界 定器。

4.如权利要求3所述的一种捕获GPS卫星信号的低硬件开销 实现方法，其特征在于：所述排序控制器包括排序状态机、相关值比 较器、地址计数器、地址选择器、地址暂存器等五个模块；所述排序 状态机控制排序过程，所述相关值比较器比较当前输入的新相关值与 相关值寄存器中各个相关值的大小关系，所述地址计数器用于产生寻 址相关值寄存器与相位寄存器的地址，所述地址选择器选择所述地址 计数器中的值作为地址信号，所述地址暂存器暂存当前输入的新相关 值要插入到相关值寄存器中的位置，即地址，将输入的新相关值及对 应的相位分别插入相关值寄存器和相位寄存器中。