[发明专利]一种卫星导航长码直捕电路结构

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航领域，是卫星导航接收机中实现长码信号直捕的一种电路结构。

背景技术

在采用直接序列扩频体制的卫星导航系统中，长码序列周期长，码速率高，相对于民用的短周期测距码，具有更高的保密性、抗干扰能力和测距精度，因此在特殊领域获得了广泛的应用。

长码的直接捕获一直是国内外学者研究的重点和难点，早期的捕获方法是先捕获短周期测距码，再根据该码和长码的相位对应关系来实现长码的捕获，然而，这种方法的长码捕获依赖于短周期测距码，大大削弱了系统的性能，当短周期测距码不可用时，就无法完成长码的捕获。因此，为了提高卫星导航系统的长码应用能力，在短周期测距码受到攻击或关闭的环境中，导航接收机要能使用长码正常工作，实现长码的快速直接捕获就成为必然趋势。

目前，已有许多的长码直捕的方法。Yang提出的XFAST方法，其思想是将本地伪码进行扩展和折叠来覆盖更大的时间不确定区间，Pang等人提出的重叠平均法，其思想是将本地伪码及其位移序列进行加权求和后，再对这一新序列进行大采样点数的平均来降低后续的计算量，近年来国内外很多学者采用基于FFT的伪码相位并行搜索来实现捕获，其中一种具体的方法是采用部分匹配滤波器组实现伪码时域并行搜索，将匹配滤波器组输出的部分相关值使用小点数的FFT进行功率谱分析，实现载波多普勒频率偏移的并行搜索，通过适当选择部分匹配滤波器的段数和FFT的点数，来实现所希望达到的多普勒频率搜索精度和搜索范围。以上的这些方法都存在捕获时间长、结构复杂、难于实现等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种长码直捕电路结构，该电路结构简单，易于实现，能较快的对长码直接捕获。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供的长码直捕电路结构，包含直捕控制单元、长码码流控制单元、数据控制单元、长码码流存储单元、数据流存储单元、并行相关累加单元以及检测判决单元。

所述的直捕控制单元在设定的时间点给长码码流控制单元、数据控制单元以及并行相关累加单元发出开始运行信号和结束运行信号；所述的长码码流控制单元控制外部长码产生模块产生直捕所需要的长码码流，并以设定的采样速率进入长码码流存储单元；所述的数据控制单元控制外部下变频数字化后的卫星导航信号以设定的采样速率进入数据流存储单元；所述的并行相关累加单元对长码码流存储单元存储的长码码流和数据流存储单元存储的卫星导航信号进行相关累加，并把累加值输出给检测判决单元；所述的检测判决单元将并行相关累加单元给出的累加值与捕获门限值比较，超过门限值则认为捕获成功。

所述的直捕控制单元内有一个计时器，当收到输入信号start的开始直捕信号时记录下计时器的时刻，记为t0，同时在t0时刻通过输出信号time将时间参数(t0+Tu)输出给外部长码码流产生模块，使外部长码产生模块在t0时刻，以(t0+Tu)时刻为码流的起始时刻点，产生直捕所需要的码流，码流通过信号pcode输入给长码码流控制单元所述的Tu为长码直捕时间不确定度；在t0时刻直捕控制单元通过输出信号ctl1给长码码流控制单元开始运行信号，当计时器到达t1时刻，其中t1＝t0+Tc，Tc为相干积分时间，直捕控制单元通过输出信号ctl1给长码码流控制单元结束运行信号；在t0时刻直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻，其中t2＝t0+2×Tu，直捕控制单元通过输出信号ctl2给数据流存储单元结束运行信号；当计时器到达t1时刻，直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元开始运行信号，当计时器到达t2时刻直捕控制单元通过输出信号ctl3给并行相关累加单元结束运行信号。

所述的长码码流控制单元在接收到信号ctl1上的开始运行信号后以设定的采样速率f对外部输入信号pcode上的码流采样，并通过输出信号ss1串行存入长码码流存储单元；在接收到信号ctl1上的结束运行信号后停止对外部输入的码流采样，停止存入码流存储单元。