[发明专利]一种基于通用图形处理器的卫星导航系统比特压缩跟踪方法

权利要求书

1.一种基于通用图形处理器的卫星导航系统比特压缩跟踪方法，其特征在于步骤如下：

(1)由接收机处理器负责生成或者读取载波相位查找表、扩频码查找表，并将传递到通用图形处理器中；

(2)接收机处理器读取需要进行跟踪的卫星导航系统中频信号，并将中频信号传递到通用图形处理器的全局内存中；

(3)接收机处理器读取需要进行跟踪的各个通道的扩频码相位、载波相位、载波频率信息和卫星编号信息，并将扩频码相位、载波相位、载波频率信息和卫星编号信息传递到通用图形处理器的全局内存中；

(4)根据跟踪任务划分区块、采样率和通用处理器处理字长划分线程，并将线程划分为数据交换线程、相关计算线程和环路计算线程三类；

(5)各个通道的数据交换线程至少负责获取本通道的扩频码相位、载波相位、载波频率信息和卫星编号，并存储在本通道的存储器中；

(6)各个通道的相关运算线程根据本通道的扩频码相位信息、载波相位信息和载波频率信息，负责进行跟踪相关运算；

(7)环路计算线程负责计算DLL、PLL/FLL和载噪比信息，并将上述结果保存在本通道的存储器中；然后回到步骤(5)直到步骤(2)所读取的中频信号处理完毕；

(8)各个通道的数据交换线程至少负责将本通道的扩频码相位、载波相位、载波频率信息、跟踪处理结果存储在图形处理器的全局存储器中；

(9)接收机处理器负责将各个通道的扩频码相位、载波相位、载波频率信息和跟踪处理结果从通用图形处理器存储器中取回后，继续完成卫星导航其他捕获、解码和定位处理任务。

2.根据权利要求1所述的一种基于通用图形处理器的卫星导航系统比特压缩跟踪方法，其特征在于：所述的步骤(4)中根据跟踪任务划分区块、根据系统采样率和通用处理器处理字长划分线程，并将线程划分为数据交换线程、相关计算线程和环路计算线程三类的步骤如下：

(a)划分区块数量为跟踪通道数量的整数倍；

(b)划分线程数量的基数为扩频码周期的采样点数和通用处理器字长除法取整(N/L)，其中N为每扩频码周期采样点个数，L为通用处理器字长，同时在码相位跳变点位置多划分一个线程、对于采样率不是通用处理器处理字长整数倍的情况，再多划分一个线程；当每扩频码周期采样点为N个，通用处理器处理字长为L个；当N为L的整数倍时，划分线程数量为N/L+1；当每扩频码周期采样点为N个，通用处理器处理字长为L个；当N不为L的整数倍时，划分线程数量为N/L+2；

(c)从划分的线程中选择一个或者多个线程作为数据交换线程，该线程的功能是实现接收机处理器和通用图形处理器之间的数据交换功能，每个线程负责传送本通道的一个或者几个交换数据；

(d)所有线程均属于相关计算线程，这些线程都将参与跟踪过程中的相关运算；

(e)从划分的线程中选择一个线程作为环路计算线程，该线程的功能是负责导航接收机跟踪环路及其参数的计算，包括但不限于PLL跟踪环路、DLL跟踪环路、FLL跟踪环路和EKF跟踪环路、跟踪通道的信号载噪比。

3.根据权利要求1所述的一种基于通用图形处理器的卫星导航系统比特压缩跟踪方法，其特征在于：所述的步骤(6)中跟踪相关运算步骤包括：

(a)根据本通道的扩频码相位信息，确定本线程处理的采样点，对于跳变点之前的线程t，处理的采样点范围为0-t*L，对于跳变点之后的线程t’，处理的采样点范围为t*L-N；

(b)根据处理的采样点范围，获取本通道该采样点的对应中频信号数据，并进行数据位对齐；

(c)根据处理的采样点范围和本通道扩频码相位信息、载波相位信息和载波频率信息，获取载波数值、扩频码数值，并计算屏蔽掩码；

(d)据屏蔽掩码和上述的中频信号、扩频码数值、载波相位数值进行比特压缩的相关运算；

(e)对于两部分计算线程分别进行矢量缩减求和运算，分别得到两部分的I、Q支路累加结果。