[发明专利]捕获GPS中L2C信号的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及全球定位系统（GPS）领域领域，尤其涉及一种捕获GPS中L2C信号的方法及装置。

背景技术

在全球定位系统（GPS）现代化过程中，为提高信号捕获、跟踪能力，改善弱信号条件下用户性能，设计了一种新型民用信号，即L2C（英文全称为：L2civil，其中，L2表示其在GPS中的信号频点）信号。该信号所采用的扩频序列与已得到广泛应用的C/A码信号显著不同。它将中等长度伪码（称为CM码）和长周期伪码（称为CL码）通过一种时分数据复用技术混合在一起。采用该技术以后，导航电文仅调制CM码，而不调制CL码。调整有导航电文的CM码作为数据通道，为接收设备提供导航电文。而未调制导航电文的CL码，则作为导频通道，可使接收设备在处理导航信号时不用考虑导航电文的影响，可通过长时预检测积分获得更好的捕获、跟踪性能。

对L2C信号进行捕获是L2C接收终端工作的前提，但是现有的捕获方法捕获耗时较长。

发明内容

本发明实施例提供一种捕获GPS中L2C信号的方法及装置，通过减小本地信号与接收信号相关运算时复杂度，降低L2C信号伪码捕获难度，提高伪码搜索速度，从而缩短伪码捕获时间。针对采用DSP的手持型等GPS L2C导航终端，提出一种适用于小规模FFT实现的L2C信号快速捕获方法，降低伪码捕获难度，提高伪码搜索速度，缩短伪码捕获时间，缩短L2C导航设备首次定位时间。

本发明实施例采用如下技术方案：

一种捕获GPS中L2C信号的方法，包括：

S1、生成一个周期的本地CM码序列，在每个CM码序列后插入一个零；

S2、对S1所生成的插入零后的CM码序列，构建本地复合码；

S3、对S2生成的本地复合CM码序列进行采样，得到N点长序列，并进行FFT处理，其中N为大于零的正整数；

S4、对经接收机前端处理后的中频信号，按采样率进行A/D采样；

S5、将S4采样后的信号数字下变频至待搜索载波频率格；

S6、从S5选取N点接收信号，然后进行FFT和共轭处理，其中N为大于零的正整数；

S7、将S3与S6所得结果相乘并进行快速傅里叶逆变换处理，得到N个相关值；

S8、若S7所得最大相关值大于预设捕获门限，则根据该最大相关值所对应的码相位，对第W+nN个码相位进行检测，以去除因构建本地复合CM码导致的码相位模糊，n=0,1,2,...,K-1，W为大于零的正整数；

S9、若S7中不存在大于预设捕获门限的相关值，则调整数字下变频单元以搜索下一个载波频率格，直到搜索完整个待搜索空间。

可选的，S2包括：

S2.1将插入零后的CM码等分为K段，每段长度为M，K为复合系数，M为大于零的正整数，K为大于零的正整数；

S2.2将S2.1等分后的码序列按行逐段排列；

S2.3将S2.2排列后的序列，按列方向逐码片相加，得到一个长度为M码的复合CM码序列。

可选的，S2.1具体为：

将S1所得插入零后的CM码等分为4段，每段长度为5115；

S2.2具体为：将S2.1等分后的码序列按行逐段排列，得到一个4行5115列码序列矩阵；

S2.3具体为：将S2.2码序列矩阵，按列方向逐码片相加，得到一个长度为5115的复合CM码序列；

可选的，还包括：

对S2.3所得复合CM码序列按两倍L2C伪码序列速率即2.046MHz进行采样，得到长度为10230的本地伪码序列，对所得伪码序列进行快速傅里叶变换。

可选的，S4中按2.046MHz速率进行A/D采样。

一种捕获GPS中L2C信号的装置，包括：

本地CM码发生器，用于生成一个周期的CM码序列；

插入模块，用于在每个CM码码片后插入一个零，得到插入零后的CM码序列；

构建复合CM码模块，用于按构建复合CM码序列；

采样模块，用于对复合CM码序列进行采样，得到N点本地码序列，其中N为大于零的正整数；

FFT模块，用于对本地码序列进行快速傅里叶变换；

A/D模块，用于对模拟中频信号进行数字采样的器件；

数字下变频模块，用于将采样后的信号数字下变频至待搜索载波频率格；

选取模块，用于选取N点数字下变频后的接收信号，其中N为大于零的正整数；

FFT&共轭模块，用于对接收信号进行快速傅里叶变换和共轭处理；