[发明专利]一种卫星信号高精度捕获方法

说明书

本发明公开了一种卫星信号高精度捕获方法，包括：步骤1：选定卫星并生成对应的主码FFT序列，初始化多普勒频率；步骤2：根据卫星数据生成采样FFT序列；步骤3：将采样FFT序列取共轭后与主码FFT序列相乘，将相乘结果进行IFFT后取模，得到初始模值；步骤4：重复步骤3，将每次重复得到的初始模值间隔累加，得到累加模值；步骤5：步进移动多普勒频率；每步进一次就重复一次步骤3和4；步骤6：选取所有累加模值中的最大值保留；步骤7：取最大值以及最大值的索引后续值，进行组合运算，得到更精确的码相位估计与多普勒频偏估计并输出。本方法极大的提高了捕获成功率与跟踪成功率，加快跟踪比特同步的速度。

技术领域

本发明属于信号处理领域，涉及一种卫星信号高精度捕获方法。

背景技术

在通过卫星进行定位的过程中，首先需要对卫星信号进行捕获，捕获之后进行根据捕获结果进行跟踪，并根据跟踪结果输出用以定位。卫星信号的捕获，成为影响定位的一大因素。

现有捕获方案是在低载噪比情况下，采用取最大值模式进行判别，即根据在所有多普勒的长积分结果里面，选取最大值，跟踪最大值所在位置，定出对应的多普勒频率和码相位，然后在此基础上进行长积分，找到跟踪的起始采样点以及比特位的起始值，在此基础上用多普勒频率进行长积分牵引，然后跟踪。

但是，上述现有方案会造成比较大的漏捕概率以及牵引不成功现象，这是因为低载噪比数据进入跟踪的时候，多普勒频率偏离越远，就会导致牵引不成功的概率越大，进而导致跟踪失败。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种卫星信号高精度捕获方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种卫星信号高精度捕获方法，包括以下步骤：

步骤1：选定卫星并生成对应的主码FFT序列，初始化多普勒频率；

步骤2：读取卫星信号主码长度10倍的卫星数据，并根据所述卫星数据生成采样FFT序列；

步骤3：将所述采样FFT序列取共轭后与所述主码FFT序列相乘，将相乘结果进行IFFT后取模，得到模值序列；

步骤4：重复预设次数的步骤3，将重复次数为奇数时得到的模值序列累加，得到奇数累加模值；将重复次数为偶数时得到的模值序列累加，得到偶数累加模值；

步骤5：步进移动多普勒频率，从多普勒频率的最小值至最大值；每步进一次就重复一次步骤3和4；

步骤6：选取所有奇数累加模值和偶数累加模值中的最大值保留，记为第一累加模值，保留第一累加模值对应的多普勒频率步进前和步进后的多普勒频率对应的累加模值，记为第二累加模值和第三累加模值；

步骤7：当所述第二累加模值和所述第三累加模值均大于预设阈值时， F＝F1+Q/2*(P3-P2)/(P3+P2)；

当所述第二累加模值大于预设阈值，所述第三累加模值小于预设阈值时， F＝F1-Q/2+Q/2*(P1-P2)/(P1+P2)；

当所述第三累加模值大于预设阈值，所述第二累加模值小于预设阈值时， F＝F1+Q/2-Q/2*(P1-P3)/(P1+P3)；

当所述第二累加模值和所述第三累加模值均小于预设阈值时，F＝F1；

其中：F为捕获的多普勒频率，F1为第一累加模值对应的多普勒频率，P1 为第一累加模值，P2为第二累加模值，P3为第三累加模值，Q为多普勒频率步进值；

步骤8：输出捕获的多普勒频率和第一累加模值对应的码相位，捕获结束。

本发明进一步的改进在于：