[发明专利]用于捕捉扩频信号的方法和系统

权利要求书

1.一种捕捉直接序列扩频信号(s(t))的方法(100)，所述直接序列扩频信号在载波频率上发射，并用长度等于Nc个码片的码信号调制，该方法用于确定所述扩频信号的码延迟和相对于所述载波频率的多普勒频移，所述确定在M个可能码延迟和F个可能频率偏移的离散二维空间上进行，所述方法(100)包括以下步骤：

-接收和采样(102)所述扩频信号，以获得采样的扩频信号；

-利用所述码信号的本地复本信号对所述采样的扩频信号进行解扩频操作(103)，这是通过针对所述采样信号和所述复本信号之间的多个可能码延迟执行所述解扩频；

-通过执行计算傅里叶变换的步骤(104)进行频率搜索(104，105，107，108，109)；

其特征在于：

所述频率搜索(104，105，107，108，109)是在所述解扩频步骤的结果上进行的并行频率搜索，

所述傅里叶变换是在所述结果上进行的分数阶傅里叶变换。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中解扩频步骤(103)包括多个解扩频步骤，利用采样信号的Mn＝M/N个连续的N长度片段，利用本地复本信号的所述Mn个片段的每一个，针对所述本地复本信号和所述采样信号之间的N个可能的连续延迟进行解扩频。

3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中解扩频步骤(103)在输出中提供多个解扩频向量，所述多个解扩频向量包括针对每个码延迟的Mn个解扩频向量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述计算傅里叶变换的步骤包括针对所述多个解扩频向量的每一个计算傅里叶变换的步骤，从而获得离散频率域的多个各自的变换向量。

5.根据权利要求2所述的方法(100)，其中所述解扩频步骤(103)包括乘法步骤，该乘法步骤进行信号片段与各自的复本片段的逐个采样的乘法，提供了各自的乘积向量，其中所述计算傅里叶变换的步骤在所述乘积向量的每一个上进行。

6.根据权利要求2所述的方法(100)，还包括以下步骤：

-将与相同码延迟相关联的解扩频向量相干累加到累积向量，提供N个累积向量，每个累积向量与各自的延迟相关联。

7.根据权利要求6所述的方法，其中累加步骤(105)在所述计算傅里叶变换的步骤(104)之后进行，并以此方式在频率域中相干累加所述变换向量。

8.根据权利要求7所述的方法(100)，其中所述累加步骤(105)包括消除所述累加的部分结果的相位偏移的步骤(106)，之后将新的贡献加入所述部分结果。

9.根据前述任意一项权利要求所述的方法(100)，其中所述接收和采样步骤(102)包括将所述采样信号存储到延迟线(200)中的步骤。

10.根据权利要求2和9所述的方法(100)，其中所述延迟线(200)是具有N个抽头的延迟线。

11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中所述本地复本信号存储在矩阵数据结构(201)中，该矩阵数据结构包括Mn个N长度向量，每个向量用于存储所述码的N个采样的片段，且其中所述码的连续采样片段顺序地存储到所述矩阵的连续向量中，所述解扩频步骤(103)包括用所述延迟线(200)的内容与所述矩阵(201)的一个向量相乘N次的步骤，利用所述接收信号的采样分别更新所述延迟线。

12.根据权利要求11所述的方法(100)，还包括搜索最大值的步骤(108)，在执行至少一次扫描之后，通过在所述矩阵(201)的所有向量上进行所述乘法来实现该搜索最大值的步骤(108)，并且还包括通过比较(109)所述最大值和阈值来探测所述捕捉的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法(100)，包括以下附加步骤：

-根据所述计算傅里叶变换的步骤的结果来估计噪声功率；

-基于所述估计的噪声功率适应性地改变所述阈值。

14.包括用于执行根据前述任意一项权利要求所述的方法的处理单元的捕捉系统(600)。

15.包括根据权利要求14所述的捕捉系统的GNSS信号接收机。