[发明专利]高灵敏度导航卫星接收机中的信号快速捕获方法及装置

权利要求书

1.一种高灵敏度导航卫星接收机中的信号快速捕获方法，其特征在于包括如下步骤：

1)数字下变频器输出的同相和正交两路基带卫星信号与本地扩频码产生器产生的参考扩频码在匹配滤波器中进行相关运算，将当前相关运算结果与存储器中存储的一个扩频码周期前的相关运算结果同时输出，并用当前相关运算结果将存储器中存储的一个扩频码周期前的相关运算结果覆盖；

2)对匹配滤波器输出的当前运算结果和一个扩频码周期前的相关运算结果做差分相干积分，当相干积分次数达到控制器设定的次数时，将积分结果取模后输出；

3)检测器对差分相干积分器在一个扩频码周期内的输出结果进行综合分析，根据控制器设定的检测门限判断当前频点的信号状态，信号存在或者信号不存在。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度导航接收机中的信号快速捕获方法，其特征在于，所述的数字下变频器输出的同相和正交两路基带卫星信号与本地扩频码产生器产生的参考扩频码在匹配滤波器中进行相关运算，将当前相关运算结果与存储器中存储的一个扩频码周期前的相关运算结果同时输出，并用当前相关运算结果将存储器中存储的一个扩频码周期前的相关运算结果覆盖步骤包括：

1)匹配滤波器内置存储器，存储在一个扩频码周期T内的同相和正交两路基带信号，两个信号各有M个值，存储器中采用从地址1到地址M的顺序存储方式，当存储器存满后，下一个接收的信号继续从地址1开始存储，如此循环；

2)本地扩频码产生器产生的参考扩频码作为匹配滤波器的抽头系数，抽头系数的长度为匹配滤波器的点数M，当接收到新的扩频码时，将第1至M-1位置的抽头系数用2至M位置的抽头系数覆盖，位置M位置的抽头系数用最新产生的扩频码覆盖，抽头系数的值为-1或+1；

3)每当接收到新的基带卫星信号和扩频码后，将存储器中的数据与抽头系数做相关运算，即存储器中的数据与对应位置的抽头系数做乘累积，在一个扩频码周期内有M个相关运算结果；

4)匹配滤波器内置存储器，存储一个扩频码周期T内的相关运算结果，M个复信号，存储器中采用从地址1到地址M的顺序存储方式，当存储器存满后，下一个相关运算结果继续从地址1开始存储，如此循环，存储器对某地址进行写入操作前，先将存储器该地址中的数据读出，之后再写入。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度导航接收机中的信号快速捕获方法，其特征在于，所述的对匹配滤波器输出的当前运算结果和一个扩频码周期前的相关运算结果做差分相干积分，当相干积分次数达到控制器设定的次数时，将积分结果取模后输出步骤包括：

1)对输入的两个复信号做复数的共轭乘法即差分运算，两个复信号中取共轭的是一个扩频码周期前的匹配滤波器的相关运算结果，共轭乘法即差分运算的结果为一个复信号；

2)一个扩频码周期T内有M个共轭乘法即差分运算的结果，差分相干积分器内置积分存储器，负责存储这M个计算结果；

3)相干积分次数N由控制器预置，因此相关积分时间为N×T，在相干积分时间N×T内，共有N组相关运算结果，每组M点，编号为1到M，每个相关运算结果均为复信号，将编号为1的N组数据相加，将编号为2的N组数据相加，以此类推，一直将编号为M的N组数据相加，其中所用加法为复数加法，这样将N组数据按照同编号相加就得到了1组相干积分结果，也是M个复信号；

4)当相干积分次数达到控制器预制的次数N时，将相干积分后的复信号取模后输出。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度导航接收机中的信号快速捕获方法，其特征在于，所述的检测器对差分积分器在一个扩频码周期内的输出结果进行综合分析，根据控制器设定的检测门限判断当前频点的信号状态，信号存在或者信号不存在步骤包括：

1)一个扩频码周期T内有M个输出结果，在M个输出结果中找出最大值，并记录下该最大值在这M点中的位置序号；

2)将最大值与设定的检测门限做比较，如果大于或等于门限，则判定信号存在，否则判定信号不存在，该门限值可由控制器预置；

3)当信号存在时，产生捕获成功信号，并输出最大值在M点中的位置序号，当信号不存在，产生捕获失败信号，不输出最大值在M点中的位置序号。

5.一种如权利要求1所述方法设计的高灵敏度导航卫星接收机中的信号快速捕获的装置，其特征在于包括匹配滤波器、差分相干积分器、检测器和控制器；匹配滤波器、差分相干积分器、检测器依次相连；控制器分别与差分相干积分器和检测器相连。