[发明专利]一种改进型混合通道结构GPS基带处理器

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航定位领域，涉及GPS基带处理器，尤其涉及一种改进型混合通道结构GPS基带处理器，主要应用于靠伪距测量进行卫星定位的GPS接收机。

背景技术

卫星导航及定位系统已经广泛的应用于社会发展的各个领域。在导航方面，卫星导航系统可以为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。例如：船舶远洋导航和进港引水，飞机航路引导和进场降落，汽车自主导航，地面车辆跟踪和城市智能交通管理，紧急救生，个人通讯终端(与手机，PDA，电子地图等集成一体)等。在测绘测量方面，卫星导航系统可以提供各种等级的测量精度，例如：大地测量，控制测量，道路和各种线路放样，水下地形测量，地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测，精细农业等方面。除了用于导航、定位、测量外，由于卫星导航系统的空间卫星上载有的精确时钟可以发布时间和频率信息，因此，以空间卫星上的精确时钟为基础，在地面监测站的监控下，传送精确时间和频率是卫星导航系统的另一重要应用，应用该功能可进行精确时间或频率的控制，可为许多工程实验服务。

由此可见卫星导航系统关系着国民经济的各个方面，有着广泛的用途，因此研制高性能的GPS接收机有着重大的意义。在现有技术中，如中国专利号为200810113981.5的“GPS接收机”，该接收机将捕获通道和跟踪通道互相独立开，在GPS接收机完成卫星信号的捕获功能之后，捕获通道即被关闭。接收机进入跟踪状态之后，占用大量硬件资源的捕获通道被关闭而进入功能闲置期。显而易见，该接收机硬件结构存在硬件资源利用效率低和占用芯片面积大的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了提高GPS基带处理器通道硬件资源的利用效率，在分析现有基于伪距测量的捕获跟踪电路基础上，根据其电路特点，对现有GPS基带处理器的捕获跟踪电路的缺陷进行了研究和改进。提出一种改进型混合通道结构GPS基带处理器，实现了捕获和跟踪电路相兼容，使得捕获电路在完成其捕获功能之后，可以经寄存器配置成跟踪通路，能在更小的硬件面积下实现卫星信号的捕获和跟踪功能，或在相同的硬件面积下增强卫星信号的捕获和跟踪功能，从而大大提高了硬件电路资源的利用率。

本发明目的是通过以下的技术方案来实现。

一种改进型混合通道结构GPS基带处理器，它是多个捕获通道和跟踪通道相结合的改进型混合通道基带处理模块，包括：

(1)N个混合通道模块，它包括N个混合通道，是可配置为捕获通道和跟踪通道的改进型混合通道，按照工作状态转换自动配置为多个捕获通道或多个跟踪通道；

(2)一个时序单元模块或称时基模块，它单独为各个混合通道和寄存器控制模块提供时序信号；

(3)一锁存器和一寄存器组，外部的输入信号通过锁存器之后送入各个混合通道，混合通道的运算和结果输出都是通过相应寄存器的配置来完成控制；

(4)一相关数据寄存器，用于存储各路混合通道和子通道的相关数据值；

(5)一测量数据寄存器，用于存储各路混合通道和估计子通道的测量值；

(6)一外部总线接口，用于连接混合通道同外部的功能模块进行数据交换。

所述的一种改进型混合通道结构GPS基带处理器，其在于所述多个捕获通道和跟踪通道相结合的改进型混合通道基带处理模块包括N个混合通道，每个混合通道内又包括M个子通道，混合通道和子通道实行按工作状态配置：

(1)捕获状态通道配置

当GPS接收机工作于捕获状态时，各个子通道工作在捕获状态，此时配置有MN个捕获通道，通过控制寄存器的设置使各个子通道有不同的载波生成速率和码生成速率，实现对卫星信号的快速捕获；每个混合通道内部的子通道采用本地的载波生成器简称为载波NCO和C/A码生成器简称为C/A码NCO，并用本地C/A码生成器产生的C/A码周期脉冲信号dump信号多路选择器进行选择来确定累加数据输出的时刻；混合道个数N的取值范围为3～18；子通道个数M的取值范围为3～9；

(2)跟踪状态通道配置

当GPS接收机成功捕获到卫星信号后，配置为N个混合通道的跟踪工作模式：每M个子通道合并成一个跟踪通道，此时每一个跟踪通道的M个子通道公用一个载波NCO，由一个C/A码NCO经过M个不同的码延时，将M个不同码延时的码信号对应送入第1，2，……，M路子通道中，此时各个子通道共用该C/A码产生器产生的C/A码周期脉冲信号dump，经dump信号多路选择器进行选择，此时M路子通道相当于合并成为1路跟踪通道，实现跟踪卫星信号的功能；

(3)或者跟踪通道和捕获通道混合配置