[发明专利]一种任意时刻P码发生方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体指的是一种任意时刻P码发生方法。

背景技术

在导航定位系统中，用户接收到导航卫星广播的信号中包含有3种信号：数据码（或称D码，亦称为基带信号）、测距码（C/A码，P码或Y码）和载波信号（L1和L2）。数据码(D码)中包含有多种与导航有关的信息，如：卫星的星历、卫星钟钟差修正参数、测距时间标志及大气折射修正参数及由C/A码捕获P码等其他导航信息，称为导航电文。导航信号是将导航电文对应的二进制码序列经过伪随机码扩频，再对L波段的载波进行双相调制（BPSK）而形成的信号。导航接收机要得到导航电文的信息，必须对导航信号进行正确的解扩，也就是必须保证本地参考信号与接收信号之间的同步。

目前，GPS卫星信号采用两种扩频伪码序列，分别是用于标准定位服务的C/A码和用于精确定位服务的P码。相比于C/A码，P码不仅定位精度高，且具有很强的抗干扰和反欺骗能力，图1为P码产生的基本原理框图。

接收机利用卫星发播的信号进行导航、定位和授时服务时，必须首先经过捕获和跟踪过程，建立与卫星信号的精确同步。

P码作为GPS接收机的军用伪码，具有很强的抗干扰和反欺骗性能，同时由于其结构复杂、周期长且码速率快，使得对其进行直接捕获困难。然而，为了满足作战环境的需要，对P码进行直接捕获是电子战和导航战环境下提出的新要求，保证当C/A码无法使用时军用接收机仍能正常工作的有效手段。与通过C/A码辅助P码捕获相比，直接捕获具有更大的抗干扰和反电子欺骗容限。因此，为了提高卫星导航系统的对抗能力，在C/A码受到攻击或关闭时的电子战和导航战等复杂环境中，实现P码的快速直接捕获成为必然趋势。只能通过直接捕获P码以完成精确定位服务。

对P码进行快速直接捕获时，用本地P码发生器产生与卫星信号相同的码进行相关，进行P码信号的捕获，因此快速精确产生当前时刻的本地P码，可为实现长码的快速捕获与跟踪提供条件，本分明即是基于上述思想提出快速实现任意时刻与任意卫星的本地P码信号。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种任意时刻P码发生方法，为P码接收机的捕获与跟踪提供本地相关码，通过计算与读取相关的参数，实现任意时刻指定卫星P码的发生，解决P码发生器快速实时发生的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种任意时刻P码发生方法，所述任意时刻P码发生方法包括如下步骤：

步骤A，建立移位寄存器状态表：在P码发生器中，将X1A、X1B、X2A和X2B四路移位寄存器各自一个周期内相位对应的所有状态值存储为一个状态表；该状态表以寄存器相位为索引，存储对应的寄存器状态值；

步骤B，设置P码发生器参数：设置卫星星号，及X1A、X1B、X2A和X2B四路移位寄存器的初始状态；本步骤通过对时间辅助信息的解算得到移位寄存器的相位，由该相位作为索引，在预存储的寄存器状态表中读取对应状态值，该步骤分为以下5个子步骤：

步骤B-1，由于P码发生周期为一周即七天，一周内P码的相位均与时间一一对应，P码发生器读取本地时间信息，转换成时间信息控制字，其中包含相对于GPS周起始的相对时间t及产生的码元总数N；

步骤B-2，X1、X2序列的相位计算：读取时间信息控制字，计算X1、X2序列的相位；

步骤B-3，移位寄存器周期数及相位计算：根据X1、X2序列的相位，对X1A、X1B、X2A和X2B四路移位寄存器的周期数与相位进行计算；

步骤B-4，读取移位寄存器状态：利用四路移位寄存器的相位，索引本地存储的寄存器状态表，读取当前相位对应的各移位寄存器的状态值；

步骤B-5，设置移位寄存器状态：利用读取的各移位寄存器状态值，设置当前移位寄存器的状态；

步骤C，产生X1、X2序列：发出控制信号使四路移位寄存器X1A、X1B及X2A、X2B同时产生相应的码序列，将X1A、X1B移位寄存器输出序列异或相加得到X1序列，X2A、X2B移位寄存器输出序列异或相加得到X2序列；

步骤D，P码序列产生：加载卫星号，作为X2序列的延迟长度，将X2序列延迟得到X2i序列，X1序列和X2i序列进行模二加运算，产生当前时刻的P码。

所述步骤A中，四路移位寄存器X1A、X1B、X2A和X2B，其特征多项式分别如下：

X1A:1+x⁶+x⁸+x¹¹+x¹²