[实用新型]一种GNSS新体制信号捕获装置

说明书

技术领域

本实用新型属于全球卫星导航系统信号处理技术领域，具体涉及一种GNSS新体制信号捕获装置。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)在军事和民用领域都扮演着极其重要的地位，GNSS可为接收机提供定位、导航和授时服务，军事和民用领域占有重要地位。随着导航系统的发展，多系统信息融合定位解算已经成为了当前的发展趋势，新体制信号广泛应用于美国的第三代GPS、欧盟的Galileo等导航卫星中，且新体制信号的码长为10230码片，码速率达到了10.23Mcps，是传统导航信号码长和码速率的10倍，如果采用传统的滑动相关时频二维搜索算法，并行频率搜索算法和并行码相位搜索算法，运算复杂度较大，搜索时间较长，影响接收机首次定位时间和热启动等功能，特别在高动态应用环境中，制约了接收机的捕获效率。

因此，有必要提出一种GNSS新体制信号的快速捕获装置，降低接收机信号捕获的运算复杂度，提高接收机工作效率，并成为了一种新的技术需求。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种GNSS新体制信号捕获装置。

本实用新型装置包括差分相关器模块(101)、混频器I(102)、混频器Q(103)、载波NCO(104)、相关器I(105)、相关器Q(106)、PN码发生器(107)、分段相关补零FFT模块(108)和捕获检测控制模块(109)。

优选的，所述差分相关器模块(101)用于确定所接收的数字中频输入信号PN码相位偏移量，差分相关器模块(101)的输出信号同时与混频器I(102)和混频器Q(103)连接，并分别与所述载波NCO(104)产生的正弦、余弦信号相乘，混频器I(102)与相关器I(105)连接，混频器Q(103)与相关器Q(106)连接，PN码发生器(107)同时与相关器I(105)和相关器Q(106)连接，用于相关消除所接收的卫星信号中的PN码，相关器I(105)和相关器Q(106)与分段相关补零FFT模块(108)连接，用于确定接收卫星信号的多普勒频偏，捕获检测控制模块(109)与分段相关补零FFT模块(108)连接，对FFT结果取模运算，并与预先设定的捕获检测量门限值比较，并进行捕获结果输出。

优选的，所述数字中频输入信号是卫星导航接收机接收到的卫星信号经过下变频混频、中频信号滤波放大、模数转换之后的数字中频信号。

优选的，所述差分相关器模块(101)包括信号延时模块(201)、乘法器(202)和信号延时控制模块(203)。

优选的，所述信号延时模块(201)与乘法器(202)连接，用于延时卫星数字中频输入信号，并与信号延时控制模块(203)连接。

优选的，所述信号延时控制模块(203)与信号延时模块(201)连接，用于控制数字中频输入信号的延时采样点数量，并对经过所述乘法器(202)的信号相乘结果进行取模运算和结果评估。

优选的，所述分段相关补零FFT模块(108)用于将M点复数相关结果I+jQ平均分成R段，每段长度为M/R，并对每一个分段相关器分别进行非相干累加，组成R点复数结果，并补S-R个0后进行S点FFT运算，其中复数相关结果I+jQ是数字中频信号分别经过相关器I(105)和相关器Q(106)后所组成的复数结果，j是虚数单位，M是跟踪卫星的码片数，R的取值范围是2～512，S的取值范围是512～4096。

本实用新型通过差分相关器模块能够快速确定所捕获卫星信号的PN码相位偏移量，且通过分段相关补零FFT模块提高了载波多普勒频率估计精度，装置简单，运算复杂度低，具有较强的工程应用价值。

附图说明

图1是本实用新型提出的GNSS新体制信号捕获装置结构图；

图2是本实用新型提出的差分相关器模块结构图；

图3是本实用新型提出的分段相关补零FFT模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

图1是本实用新型提出的GNSS新体制信号捕获装置结构图。