[发明专利]基于循环方式的北斗卫星信号快速捕获方法及系统

权利要求书

1.一种基于循环方式的北斗卫星信号快速捕获方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1采用北斗天线接收北斗卫星信号，利用前端射频单元对接收到的卫星信号进行降频和AD转换，得到中频数字信号，其频率理论值为f_s；

S2本地载波发生器产生N路不同频率的本地载波，其多普勒频移搜索范围为f_s±f_d，频率捕获步长为Δf,N＝2f_d/Δf；

S3将步骤S1得到的所述中频数字信号依次和S2步骤中所述本地载波发生器输出的不同频率载波的同相和正交分量相乘，通过低通滤波器滤除其高频分量，得到各支路基带的复信号；

S4对时长为t_i的步骤S3所述各支路的复信号做FFT，采样率为f_i；

S5对时长为t_i的本地伪码发生器输出的伪码信号做FFT，采样率与步骤S4所述采样率相同，并取共轭；

S6将步骤S4中各支路与步骤S5的结果相乘，对乘积做IFFT，并对得到的结果取平方；

S7选择步骤S6中各支路结果最大值，记录对应的所述本地载波频率f_k；

S8对步骤S7的值进行门限判决，若有超过门限值的峰值出现，则信号捕获完成，所述峰值对应的位置为伪码相位，而此时所述本地载波的频率值为信号的载波频率；若没有超过门限的峰值出现，则调整所述多普勒频移搜索范围为f_k±f_d，并重复步骤S1到步骤S8。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括步骤：

采用平均分组法对所述中频数字信号作预处理，使采样点个数尽可能接近2的整数幂，并将不足的数位用0补齐。

3.一种基于循环方式的北斗卫星信号快速捕获系统，其特征在于，所述系统包括：

接收模块，用于接收北斗卫星信号，对所述卫星信号进行处理得到中频数字信号；

基带模块，用于根据所述中频数字信号处理得到所述基带的复信号；

捕获模块，用于对所述复信号和本地伪码发生器输出的信号做数值处理，并对结果进行门限判决，若有超过门限值的峰值出现，则根据所述峰值对应的位置确定伪码相位，将此时本地载波的频率值捕获为信号的载波频率；若没有超过门限值的峰值出现，则调整多普勒频移搜索范围，循环捕获。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接收模块进一步包括：

北斗天线，用于接收所述北斗卫星信号；

前端射频单元，用于对接收到的所述卫星信号进行降频；

模数转换器，用于对降频后信号进行AD转换，得到所述中频数字信号。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述基带模块进一步包括：

数字下变频单元，用于将所述中频数字信号进行数字下变频得到所述基带信号；

本地载波发生器，用于输出包括同相、正交分量的本地载波信号；

混频器，用于将所述中频数字信号和所述本地载波信号的同相、正交分量依次进行相乘；

低通滤波器，用于分别滤除所述混频器输出信号的高频分量，得到所述基带信号的复信号。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述捕获模块进一步包括：

第一FFT单元，用于对所述基带的复信号进行一次FFT；

本地伪码发生器，用于输出C/A码信号；

第二FFT单元，用于对所述C/A码信号进行一次FFT；

共轭单元，用于对所述第二FFT单元的输出信号取其共轭得到共轭信号；

IFFT单元，用于对所述第一FFT单元及所述共轭单元的输出信号进行快速傅立叶逆变换得到时域相关函数；

运算单元，用于对所述时域相关函数取模然后平方；

门限判决模块，用于对所述运算单元的结果进行所述门限判决。

7.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

预处理模块，用于采用平均分组法对所述中频数字信号作预处理，使采样点个数尽可能接近2的整数幂。