[发明专利]一种多模GNSS接收机伪随机噪声码发生单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种多模GNSS接收机伪随机噪声码发生单元。

背景技术

GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）是一个全球范围内所有导航卫星系统的总称，它包括GPS（Global Positioning System，美国全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯格洛纳斯导航卫星系统）、Galileo（欧洲伽利略导航卫星系统）、BeiDou（中国北斗导航卫星系统）等等，而SBAS（Satellite Based Augmentation System，星基增强系统）是辅助GNSS定位导航的卫星系统，它包括WAAS（Wide Area Augmentation System，美国广域增强系统）、EGNOS（European Geostationary Navigation Overlay Service，欧洲静地星导航重叠服务）、MSAS（Multi-Functional Satellite Augmentation System，日本多功能卫星增强系统）等等。以上所有的导航卫星系统，甚至某个导航卫星系统中不同的频点，它们产生各自系统所需的PRN码（Pseudo-Random Noise码，伪随机噪声码，简称伪码）都是不一样的。同一个卫星导航系统中的不同卫星，产生加以区分它们的伪码也不尽相同。

下面介绍伪码在导航卫星信号中所处的位置和作用，如图1所示，在卫星信号发射端101中，卫星首先把要发送的码率较低的数据码102和码率较高的该卫星伪码103模2相加实现扩频调制104，然后将扩频后的信号对载波105进行载波调制106，然后通过卫星发射天线107将该卫星信号发射出去。在接收机信号接收端108，接收天线109将接收到的卫星信号通过复制的载波111进行载波解调110，接着将载波解调后的卫星信号和接收机内复制该卫星的伪码113做相关运算，此步骤为伪码解扩112，最后可以得到解调出来的数据码114。在整个卫星信号的调制和解调中，伪码扮演着重要的角色，首先伪码良好的自相关和互相关特性使得各个卫星可以在同一频段播发信号而不相互干扰，其次，扩频调制带来的扩频增益可以抑制噪声和窄带带来的干扰。由于从卫星的伪码的码相位可以计算出接收机到卫星的距离,因此卫星的伪码又被称为测距码(Ranging Code)。

从上面可以看出，接收机中产生复制的伪码是一个必不可少的步骤，在多模接收机（是指能够处理两个或以上卫星导航系统信号的接收机）中，此步骤非常重要，由于大部分卫星导航系统（或同一个系统不同的频点）之间产生伪码的方法都不一样，比如码长度，码速率，移位寄存器长度的不同，使得大多数多模接收机都是分开不同的导航系统来产生伪码。

如图2所示，这是一种GPS L1频点（以PRN1号卫星作为例子）和GLONASS双模接收机伪码的产生方法，可以看出，它是分开不同的卫星导航系统来产生伪码的，它们相应的接收通道只能够相关处理同一种导航系统的卫星，这种伪码发生器没有使得各种导航卫星系统的真正融合，而且相应芯片的面积和功耗都会比较大。

现有的多模接收机中，伪码产生的另外一种方法是，把所有要处理的导航卫星的伪码各个码相位的值都直接计算出来，然后放到一个或多个ROM（Read Only Memory，只读存储器）中，如图3所示，GPS L1频点的每一颗卫星伪码长度都是1023，L5频点每一颗卫星伪码有两个，分别是同相I伪码和正交Q伪码，每个长度为10230，将它们前32号卫星的伪码都算出来然后放到两个ROM里面留待需要相关的时候使用。此方法虽然能使不同卫星导航系统的码发生器得到融合，但随着处理卫星数量的增多和码长度的变化，使用的ROM的面积会越来越大，而且不利于将来有新卫星发射时候伪码的更新。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够产生不同卫星导航系统伪随机噪声码的融合方案，适用于现有和将来的卫星导航系统。

本发明是这样实现的：一种用于多模GNSS接收机的伪随机噪声码发生单元，所述单元包括，卫星导航系统选择模块，用于选择需要产生伪码的卫星导航系统；卫星选择模块，根据所述卫星导航系统选择模块所选择的卫星系统，选择需要产生伪码的卫星号；发生器模块，用于产生所需要的伪随机序列；所述发生器模块包括, 移位寄存器，用于移位操作；初始相位模块，用于根据所述卫星选择模块所选择的卫星号产生所述移位寄存器的初始值；反馈系数选择器模块，根据所述卫星导航系统选择模块所选择的卫星导航系统，选择移位寄存器不同的位进行运算并反馈运算结果给所述移位寄存器的反馈位。