[发明专利]一种GNSS捕获相干器和信号捕获方法

说明书

本发明提供一种GNSS捕获相干器和信号捕获方法，其中，所述GNSS捕获相干器包括下变频机构、基带数据获取机构、相干累加机构、非相干累加机构以及门限判定机构。本发明提供的一种GNSS捕获相干器和信号捕获方法，能够针对当前的新体制信号，在高动态应用环境中减少信号捕获的时间，从而能够提高信号捕获的效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种GNSS捕获相干器和信号捕获方法。

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，在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，是传统老体制导航信号码长和码速率的10倍。如果采用传统的滑动串行相关时频二维搜索算法，并行频率搜索算法或并行码相位搜索算法，会存在运算复杂度较大，搜索时间较长，影响接收机首次定位时间和热启动等问题，特别是在高动态应用环境中，制约了接收机的捕获效率。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种GNSS捕获相干器和信号捕获方法，能够针对当前的新体制信号，在高动态应用环境中减少信号捕获的时间，从而能够提高信号捕获的效率。

为实现上述目的，本发明实施例一方面提供一种GNSS捕获相干器，包括下变频机构、基带数据获取机构、相干累加机构、非相干累加机构以及门限判定机构，其中：所述下变频机构将输入的采样数据分为两路信号，并利用具备90°相位差的两个载波信号分别对所述两路信号进行下变频，得到正交调制信号中的同相信号和正交信号；所述基带数据获取机构分别对所述同相信号和所述正交信号进行分频和下采样累加，得到同相基带数据和正交基带数据；所述相干累加机构分别对所述同相基带数据和正交基带数据进行相干累加，并对相干累加后的数据进行并行码相位搜索，得到同相搜索信号和正交搜索信号；所述非相干累加机构将所述同相搜索信号和正交搜索信号进行相加，得到捕获信号；所述门限判定机构将所述捕获信号的能量值与预设门限信号的能量值进行对比，当所述捕获信号的能量值超过所述预设门限信号的能量值时，输出所述捕获信号。

进一步地，所述下变频机构包括用于生成正弦载波信号和余弦载波信号的数字控制振荡器、与所述数字控制振荡器相连的同相混频器和正交混频器，其中：一路采样数据通过同相混频器与正弦载波信号相乘，得到下变频后的同相信号；另一路采样数据通过正交混频器与余弦载波信号相乘，得到下变频后的正交信号。

进一步地，所述基带数据获取机构包括同相下采样累加器、正交下采样累加器以及与所述同相下采样累加器和正交下采样累加器相连的码相位累加器，其中：所述码相位累加器基于码频率控制字进行相位累加，并将相位累加信号作为所述同相下采样累加器和正交下采样累加器的使能信号，以对下变频后的同相信号和正交信号进行码片分频；所述同相下采样累加器和正交下采样累加器根据所述码相位累加器提供的相位累加信号，分别对码片分频后的同相信号和正交信号进行累加，得到同相基带数据和正交基带数据。