[发明专利]卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种卫星导航导频信号捕获方法、伪随机序列剥离方法及装置。

背景技术

随着GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)技术与移动通信技术的融合，GNSS逐渐进入室内应用阶段。由于室内环境信号衰减增大，到达接收机天线的信号强度大为降低，且多径和互相关等射频干扰也比室外环境更加严重。室内应用的迅速发展对接收机的灵敏度(捕获灵敏度和跟踪灵敏度)提出了更高的要求。无论捕获还是跟踪灵敏度都受限于相参累积的长度，GPS-LlC/A信号接收机采用了复杂的A-GPS技术，且需要在额外的通信链路与A-GPS服务器支持下才能完成信号的高灵敏度跟踪。为了避免依赖上述复杂的A-GPS技术，大量新体制的信号都添加了一个没有调制导航电文的导频信号(pilot channel)，如GPS-L5和伽利略信号。

新体制GNSS信号通常包括两个通道，即调制有导航电文的数据通道(data channel)和没有调制电文的导频通道(pilot channel)。为了有效抑制互相关干扰，新体制信号的数据和导频通道上都调制了两重伪随机噪声(PRN)序列。因此，接收到导频信号的数学模型如下所示：

r(t)=2Pc2(t-T)c1(t-T)sin(2πfst+θ)+n(t)---(1)]]>

其中，P是导频信号功率，c₁(t)是第一重伪随机序列，c₂(t)是第二重伪随机序列(对GPS-L5信号而言即NH码)，f_s是信号频率，n(t)是零均值、单边功率谱密度为N₀的高斯白噪声；T是信号传播群延时，θ是载波相位；第一重伪随机序列的周期为T_P＝NT_c，第二重伪随机序列的周期是LT_P。T_c为第一重伪随机序列的码片宽度，是码速率的倒数。GPS-L5Q信号第一重伪随机序列的周期为1毫秒，第二重伪随机序列(NH码)的周期是20毫秒。

根据最优滤波理论，GNSS接收机的捕获部分通常首先对接收到的导频信号进行相参积分：