[发明专利]多卫星导航下的反射信号接收机的相关器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于接收机中的相关器设计，更特别地说，是指一种能同时接收处理多种导航卫星的反射信号，并通过多种模式配置来实现不同功能的反射信号的接收与处理。

背景技术

目前已建成的全球卫星导航系统包括美国的GPS(Global PositioningSystem)、俄罗斯的GLONASS(Global Orbiting Navigation Satellite System)，以及中国的北斗一号(BD-1)区域卫星导航系统，随着GPS、GLONASS现代化计划的实施，将提供更多的信号源；正在建设的系统包括中国北斗二号(BD-2)卫星导航系统、欧盟Galileo系统、印度的卫星导航定位系统、日本的准天顶卫星系统(QZSS，Quasi-Zenith Satellite System)等。

不同的全球卫星导航系统在卫星数量、运行轨道和工作参数方面虽然存在差异，但在用于微波遥感的信号源结构、L波段频率、信号功率等方面相当接近。因此，GNSS-R遥感探测机理适于多系统信号源的兼容使用。

在2008年11月第29卷第6期中“遥测遥控”公开的《GNSS-R延迟映射接收机相关器设计》，如图1所示，讲解了一种延迟映射接收机的总体结构；同时也公开了串行工作模式的相关器和并行工作模式的相关器。

现有延迟映射接收机只能处理GPS单系统，并且模式配置简单，对于不同场合的应用以及操作的灵活性不能实现多种模式的配置。

发明内容

为了解决目前接收与处理导航卫星反射信号装置的单一性，模式配置简单，对于不同场合的应用难以灵活性操作的缺陷，本发明提出了一种能够兼容多卫星导航下对接收的反射信号进行模式配置的相关器。该反射信号接收机的相关器采用在大容量FPGA芯片上通过VerilogHDL编程设计进行模式配置得以实现，为后续物理状态的反演提供更加合理和灵活的数据支持。

本发明的一种多卫星导航下的反射信号接收机的相关器，所述反射信号接收机主要由左旋天线、右旋天线、射频前端、FPGA相关器、DSP处理器、数据处理工控机、任务监控工控机组成；数据处理工控机向FPGA相关器发送模式选择控制指令，同时用于存储FPGA相关器输出的相关累加值m表示每一个反射通道的相关累加值的个数，n表示反射通道号；DSP处理器向FPGA相关器发出卫星码相位信息F＝{numP_n，SV_n，SVP_n}，numP_n表示卫星反射信号CA码相对于直射信号的码相位延迟数，SV_n表示卫星编号，SVP_n表示卫星直射信号跟踪后的CA码码相位，n表示反射通道号；其特征在于：该反射信号接收机的相关器包括有模式配置单元(1)、反射信号处理单元(2)和直射信号处理单元(3)；所述反射信号处理单元(2)由载波解调器(201)、延迟CA码发生器(202)、延迟CA码相关运算器(203)和1ms相干累加器(204)构成；

模式配置单元1中存储的模式有：

模式一：当模式配置单元1收到由数据处理工控机下发的0x11H指令后，一方面向数据处理工控机发送应答指令0x12H，另一方面向直射信号处理单元3发出启动指令，记为J₁，然后直射信号处理单元3向数据处理工控机输出GPS原始数据；

模式二：当模式配置单元1收到由数据处理工控机下发的0x21H指令后，一方面向数据处理工控机发送应答指令0x22H，另一方面向直射信号处理单元3发出启动指令，记为J₂，然后直射信号处理单元3向数据处理工控机输出Galileo原始数据；

模式三：当模式配置单元1收到由数据处理工控机下发的0x31H指令后，一方面向数据处理工控机发送应答指令0x32H，另一方面向直射信号处理单元3发出启动指令，记为J₃，然后直射信号处理单元3向数据处理工控机输出GLONASS原始数据；

模式四：当模式配置单元1收到由数据处理工控机下发的0x41H指令后，一方面向数据处理工控机发送应答指令0x42H，另一方面向直射信号处理单元3发出启动指令，记为J₄，然后直射信号处理单元3向数据处理工控机输出BD原始数据；