[发明专利]捕获卫星信号载波频率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及捕获技术，特别是涉及一种捕获卫星信号载波频率的方法。

背景技术

全球定位系统(GPS，Global Position System)接收机接收同步地球卫 星发送的卫星信号，而且，在不同的地点对应不同的同步地球卫星。卫星信 号包括载波信号、测距码和导航电文，测距码包括粗捕获码(C/A码)和 精密测距码(P码)，C/A码和P码均为幅值为±1的伪随机序列；导航电 文包括卫星星历、同步地球卫星工作状态、时钟改正、电离层时延改正以及 大气折射改正等导航信息。同步地球卫星的空间轨道参数与瞬时时间、空间 坐标的集合称为卫星星历。同步地球卫星以广播方式发布卫星星历，GPS接 收机根据卫星星历进行定位。卫星历书是卫星星历的简化子集，包含在导航 电文的第四、第五子帧中。GPS接收机根据卫星历书确定任意时刻、任意同 步地球卫星在空间的大概位置，使得GPS接收机对同步地球卫星的搜索做 到有的放矢，避免满天搜星。

GPS接收机的启动有冷启动和热启动之分。冷启动是无任何先验信息下 的启动。实际应用中，GPS接收机断电后再启动就是冷启动；而GPS接收 机在不断电情况下的启动就是热启动。GPS接收机的断电会导致已接收的卫 星星历等信息被删除，因此，在GPS接收机冷启动过程中，GPS接收机需 根据当前接收的卫星信号重新搜星，或者重新下载卫星星历等信息，需重对 卫星信号进行相关、捕获、跟踪、解调处理，以获取导航信息；而在热启动 过程中，由于GPS接收机热启动之前接收到的卫星星历没有丢失，因此， GPS接收机不必重新搜星，不必重新下载卫星星历，也不必重新获取导航信 息。这样，GPS接收机冷启动相比较于热启动而言，启动时间比较长。

目前，冷启动过程中，GPS接收机在对卫星信号进行相关处理的基础上 进行的捕获处理为：在卫星信号的多普勒频率和粗码码元相位二维平面上寻 找粗码相关结果中的最大峰值，根据该最大峰值获取载波频率和粗码相位。

由此可见，在现有技术中，GPS接收机在冷启动过程中捕获卫星信号载 波频率的搜索过程比较复杂，所以，搜索时间比较长，从而导致了GPS接 收机冷启动时间的延长。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种捕获卫星信号载波频率的方 法，能减少载波频率的搜索时间，从而减少冷启动时间。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种捕获卫星信号载波频率的方法，包括以下步骤：

a、从GPS接收机接收的卫星信号的数字中频信号S(n)=AejωifnTs]]>采样数据 中抽取时间长度为L的数据段，并将抽取的各数据段分成时间长度为T的数 据块；其中，ω_if为卫星信号载波角频率，n为采样点序数，T_s为采样周期， L、T均为自然数，且L≥T；

b、确定补偿角频率为ω_i的相位补偿序列；其中，i为相位补偿序列的序 数；

c、对抽取的数据段与相位补偿序列的乘积进行处理，获取该处理结果 的频谱波峰的角频率ω_peak；

d、根据ω_if＝ω_peak-ω_i，确定卫星信号载波角频率ω_if，并将卫星信号对 应的GPS接收机信道的数字可控振荡器工作频率设置为确定的卫星信号载 波角频率ω_if，实现卫星信号载波频率的捕获。