[发明专利]一种新体制卫星信号NH码剥离方法

说明书

本发明属于一种新体制卫星信号NH码剥离方法。它将捕获分为预捕获和全比特捕获两个阶段，在预捕获阶段，采用并行频率搜索算法对长度为一个伪码周期的卫星导航信号的频率和码相位进行一轮全范围搜索；然后在全比特捕获阶段，根据精确的码相位捕获结果调整本地缓存数据的相位，对长度为一个NH码周期的卫星导航信号中的每相邻两个伪码周期进行相关运算，根据相关运算的结果判断它们之间是否存在NH码元跳变，每次判断结果如果与假设的NH码序列跳变规律相同，则相应码序列的TONG检测器计数变量加1，如果不同，则相应的计数变量减1，最先达到计数上限的TONG检测器对应的NH码序列跳变顺序就是被检测卫星导航信号中NH码元的跳变顺序。其优点是，通过预捕获和全比特捕获，消除频率捕获的模糊性，同时实现NH码的粗同步，解决跟踪阶段卫星导航信号受NH码影响无法采用长于1ms的预检积分时间和四相反正切鉴相器问题，适应高灵敏度环路的跟踪要求。

技术领域

本发明属于一种卫星导航接收机信号处理方法，具体涉及一种新体制卫星信号NH码剥离方法。

背景技术

目前，北斗系统在B1I频点采用导航电文、Neumann-Hoffman(NH)码、伪码同步调制，卫星导航电文原始比特率为50bit/s，经NH码调制后的数据比特率为1000bit/s，每个伪码周期都可能发生数据比特翻转。NH码调制也将广泛应用于新体制卫星信号中，这种改进有利有弊，一方面，NH码的加入可以提高抗窄带干扰能力，改善卫星导航信号之间的互相关特性；另一方面，NH码的存在也会导致频率捕获的模糊性，跟踪预检积分时间长度受限，影响跟踪精度。

为了延长预检积分时间，采用对数据比特翻转敏感的四相反正切鉴相器，提高跟踪精度和灵敏度，考虑在捕获阶段完成NH码的粗同步，消除NH码对跟踪环路的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种在捕获阶段完成新体制卫星信号NH码剥离的实现方法。

本发明是这样实现的，一种新体制卫星信号NH码剥离方法，包括以下步骤，

步骤1、采用并行频率搜索算法实现长度为一个伪码周期的卫星导航信号的全范围捕获；

步骤2、根据码相位捕获结果调整本地缓存数据的相位；

步骤3、采用并行频率搜索算法实现长度为两个伪码周期的卫星导航信号的小范围捕获；

步骤4、根据捕获峰值的大小判断这两个伪码周期之间是否存在NH码元跳变；

步骤5、将跳变的判断结果与假设的NH码序列中对应码元的跳变规律相比较，根据比较结果调整TONG检测器的计数变量；

步骤6、重复步骤3～步骤6，遍历一个NH码周期中每相邻两个伪码周期。

步骤7、将所有TONG检测器计数变量中的最大值与预设上限相比较，如果超过预设上限，那么它对应的NH码序列跳变顺序就是被检测卫星导航信号中NH码元的跳变顺序。

所述的步骤1包括以下操作：

假设新体制卫星信号的伪码周期为1ms，NH码周期为20ms，一个NH码周期包含20个码元，每个码元对应一个伪码周期；

预捕获阶段采用全范围捕获，频率搜索范围为(f_min,f_max)，一般可取20kHz，码相位搜索范围为一个伪码周期；

卫星导航信号经硬件电路下变频后，在FPGA中完成全范围捕获，处理过程如下：

接收信号缓存：在FPGA内部缓存一段长度为21ms的经前端处理后的卫星中频信号；

混频：卫星中频信号与载波NCO输出的载波信号混频；