[发明专利]北斗卫星信号捕获方法以及装置

说明书

本发明提供一种北斗卫星信号捕获方法以及装置，该方法包括：将北斗中频信号数据分割为第一区块，并生成伪码，将伪码分割为第二区块；分别对第一区块和第二区块进行快速傅里叶变换，并将第一区块的结果和与第二区块的结果的共轭相乘，并对乘积结果进行反向快速傅里叶变换；将乘积结果填入矩阵中，并进行补零扩展为第一矩阵，对第一矩阵的每一列进行傅里叶变换，取绝对值，并将第一矩阵进行叠加；根据第一矩阵数值最大的元素实现北斗卫星信号的捕获。本发明的卫星信号捕获时间短、硬件资源要求少且精度高，还能够用北斗系统星座的优势，优先对北斗卫星信号进行捕获，从而辅助其他星座的捕获，提高了卫星信号捕获的效率。

技术领域

本发明涉及导航信号检测领域，尤其涉及一种北斗卫星信号捕获方法以及装置。

背景技术

北斗卫星导航定位系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation SatelliteSystem﹞是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。相对于其他卫星导航系统，北斗卫星导航定位系统的空间段是混合星座，由三种不同轨道的卫星组成。北斗卫星导航系统的高轨卫星更多，抗遮蔽能力更强。对北斗系统的优先捕获，有利于基站系统的快速解算。

而卫星信号捕获的主要方法有串行捕获、并行捕获和匹配滤波器捕获。串行捕获是指在捕获伪码的过程中，每次滑动一个扩频码元相位进行相关运算，直到得到设定的相关值，则捕获成功转而进入码跟踪，此方法硬件实现简单，在扩频通信系统中得到了广泛的应用，但是捕获时间长，实时性差；并行捕获则对每种相位均设置了相关器，同时做相关运算，将与设定的相关值相同的相位作为捕获成功的相位，和串行捕获相比，并行捕获的捕获时间大大缩短了，但对硬件资源要求较多，实现起来较复杂；匹配滤波器捕获是利用匹配滤波的原理对整个扩频码元进行匹配相关以实现伪码的捕获，捕获时间短且易于实现，但该捕获方式精度低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种北斗卫星信号捕获方法以及装置，卫星信号捕获时间短、硬件资源要求少且精度高，还能够用北斗系统星座的优势，优先对北斗卫星信号进行捕获，从而辅助其他星座的捕获，提高了卫星信号捕获的效率。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种北斗卫星信号捕获方法，所述北斗卫星信号捕获方法包括：

S101：将每段北斗中频信号数据分割为至少两个具有相同数量采样点的第一区块，并生成长度为所述中频信号数据的一半的伪码，将所述伪码分割为与所述第一区块具有相同长度和相同采样率的第二区块；

S102：分别对每两个相邻第一区块和每两个相邻第二区块进行快速傅里叶变换，并将每两个相邻第一区块的快速傅里叶变换结果和与所述伪码中每两个相邻第二区块的快速傅里叶变换结果的共轭相乘，并对乘积结果进行反向快速傅里叶变换；

S103：将进行反向快速傅里叶变换的所述乘积结果填入矩阵中，并对所述矩阵进行补零扩展为第一矩阵，对所述第一矩阵的每一列进行傅里叶变换，将傅里叶变换的结果的绝对值放入第一矩阵中，将每段中频信号数据对应的第一矩阵进行叠加；

S104：获取所述第一矩阵数值最大的元素，根据所述元素的位置确定所述北斗中频信号数据的码延迟和多普勒延迟以实现北斗卫星信号的捕获。

进一步地，所述将每段北斗中频信号数据分隔为至少两个具有相同数量采样点的第一区块的步骤之前还包括：

从接收的北斗卫星信号中选取长度大于预设长度的北斗中频信号数据，并分配处理所述北斗中频信号数据的通道。

进一步地，所述预设长度为2ms。

进一步地，所述将进行反向快速傅里叶变换的所述乘积结果填入矩阵中，并对所述矩阵进行补零扩展为第一矩阵的步骤具体包括：