[发明专利]基于互相关函数拆分重构的BOC信号捕获方法及系统

说明书

本发明属于卫星导航定位技术领域，公开了一种基于BOC/PRN互相关函数拆分重构的BOC信号捕获方法及系统，首先将本地PRN信号拆分成k组码信号，并将M段输入BOC(m,n)信号的同相支路和正交支路分别与k组码信号进行互相关运算，分别生成互相关值的实部和虚部，然后进行重构；将每一段的每组码信号对应的同相、正交支路的互相关运算结果求模，并对生成的k个值进行一定的延迟；将每一段中延迟后的k个值两两相乘后生成了k/2个互相关峰，最后对M段的互相关峰值求和得到总互相关峰。本发明在抑制BOC信号相关函数多峰性的同时，保留窄相关峰特性，且适用于GNSS系统中调制阶数k为偶数的BOC(m,n)信号。

技术领域

本发明属于星导航定位技术领域，尤其涉及一种基于互相关函数拆分重构的BOC信号捕获方法及系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

卫星导航正由单GPS进入多星座联合的GNSS时代，传统的卫星导航信号的调制方式使得各种导航信号重叠在在有限频段内，造成相互干扰。BOC调制是以方波作为副载波对伪随机码进行预调制，使得信号频谱对称分裂于频带边缘，并且可以通过选择不同的调制参数来调整两个分裂主瓣的间距，从而有效解决导航信号间的相互干扰，实现频谱资源的有效利用。

在±1码片内，BOC信号自相关函数存在多峰性，使得BOC信号捕获存在两方面的问题：一是误捕到旁峰造成捕获模糊，影响了测距精度；二是相关峰存在的多个零点导致信号漏捕。

解决上述问题的主要方法有：副载波相位消除法(SCPC,Subcarrier PhaseCancellation)是借鉴了主载波剥离的思想，首先本地产生两路副载波相位正交的BOC信号，然后将BOC、QBOC的互相关函数平方和BOC的自相关函数平方相加，最终得到了检测峰不含零点的相关曲线；该方法解决了漏捕问题，但BOC信号窄相关峰特性得不到保证。

多载波模型BPSK-LIKE法将BOC信号视为无穷个叠加的BPSK信号之和，通过本地产生对应的载波来剥离主载波和副载波，最终生成一个类似于BPSK信号的单相关峰。这虽然解决了误捕旁峰的问题，但其跨度拉宽为2个码片，不能保证BOC信号窄相关峰特性。

自相关旁锋消除法(ASPeCT,Autocorrelation Side-peak CancellationTechnique)利用了BOC(n,n)信号自相关函数和BOC(n,n)/PRN的互相关函数在相同码相位处具有类似的旁峰特点，通过调整权值系数，减小旁峰与主峰的峰值比，但最优效果难以保证；另外，该算法仅适用于m＝n的情况。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现代化卫星导航信号中的BOC(m,n)信号自相关函数多峰性引起的信号误捕和漏捕，以及消除多峰性又会导致相关峰扩宽的问题。目前的主流算法或者能消除多峰性而不能保留BOC信号窄相关峰特性，或者能够保留BOC信号窄相关峰特性，但多峰性明显，甚至有些仅适用于BOC(n,n)类信号。

解决上述技术问题的难度和意义：

本发明提出的基于BOC/PRN互相关函数拆分重构的BOC(m,n)信号捕获算法，其检测量的旁峰约为主峰的10％，避免了因检测量的多峰性而导致的漏捕和误捕。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于互相关函数拆分重构的BOC信号捕获方法及系统。