[发明专利]一种接收的随机跳时脉冲伪卫星信号中脉冲时延估计方法

说明书

本发明专利公开了一种接收的随机跳时脉冲伪卫星信号中脉冲时延估计方法，属于卫星导航增强信号处理领域。首先对接收的伪卫星信号经下变换、采样和滤波处理后进行信号捕获，以得到扩频伪码时延及各跳时脉冲内的信号相关峰位置；然后根据相关峰位置得到相关峰间隔，并利用已知的跳时时隙宽度将相关峰间隔映射成码序列；接着对接收机中存储的跳时位置索引表各行跳时位置索引进行类似的码映射操作；最后将获得的相关峰间隔映射码序列和各跳时位置索引映射码序列进行循环相关运算，从中可得到伪卫星信号所用的跳时位置索引时延估计，同时，将其与前已获得的扩频伪码时延进行相加，即可得到接收的随机跳时脉冲伪卫星信号中脉冲时延参数估计结果。

技术领域

本发明涉及一种对接收的随机跳时脉冲伪卫星信号中脉冲时延进行估计的方法，属于卫星导航增强信号处理领域，尤其涉及一种利用相关峰间隔映射码序列和跳时位置索引映射码序列进行循环相关来获取脉冲时延参数的估计方法。

背景技术

在卫星导航中，对于一些存在高层建筑、森林或山峰等的环境，由于受遮蔽的影响，会使得到达地面卫星导航接收机中的直达卫星信号数变少；同时，在一些特殊的场合中，由于受无意或有意干扰的影响，到达接收机的卫星信号会被阻塞或被干扰，从而也会导致卫星导航接收机中可用卫星信号数的减少。对于这些情况，可以通过发射伪卫星信号来代替部分不可用的卫星导航信号，以达到提高或增强卫星导航接收机性能的目的。但另一方面，由于伪卫星通常是放置于地面或地面附近，这样相对于处于地球中轨道(MEO)上的导航卫星来说，伪卫星到达接收机的距离要远小于卫星到达接收机的距离，其结果是会产生严重的“远近”效应，即对于接收机来说，接收的强伪卫星信号会干扰接收机对弱卫星导航信号的正常接收。

为解决该“远近”效应问题，现在的大部分辅助增强伪卫星均采用脉冲调制体制，即利用具有一定占空比的跳时矩形脉冲对产生的直接序列扩频连续波信号进行门控，其结果是使发射的伪卫星信号为不连续的类似于脉冲的信号；同时，为了保证这种不连续信号具有和连续信号相类似的频谱特征，通常对门控脉冲信号的位置索引采用伪随机方式排序。而由于采用了较为复杂的信号结构，这样在接收端卫星导航接收机若要对伪卫星信号进行正确的解扩和解调，首先就必须要对接收的伪卫星信号脉冲时延进行正确估计。实际上，该种时延估计有两方面的作用：一是满足测距的需要，即通过时延估计可得到伪卫星与接收机之间的距离值，从而能增加定位方程数并达到提高测距精度的目的；二是满足接收机对伪卫星信号跟踪和数据解调的需要，即接收机在获得脉冲时延后，可有效去除门控脉冲的影响，从而为完成随后的伪卫星信号跟踪和数据解调工作。

因此，探索和发掘出接收的随机跳时伪卫星脉冲信号中脉冲时延参数的估计方法，对于卫星导航接收机有效使用伪卫星信号，并最终实现伪卫星辅助增强卫星导航性能具有重要的价值和意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能更好的随机跳时脉冲伪卫星脉冲时延参数的估计方法，从而为实现伪卫星辅助增强卫星导航技术提供一种新的保障措施。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

S1：对接收的随机跳时脉冲伪卫星信号进行下变换、采样和滤波处理后进行信号捕获，以得到扩频伪码时延及各跳时脉冲内的直接序列扩频信号相关峰位置；

S2：利用各相关峰位置得到相关峰间隔，同时利用已知的跳时时隙宽度，将相关峰间隔映射成由数字0和1组成的码序列向量，其中0对应着时隙无跳时脉冲信号，而1则对应着时隙有跳时脉冲信号；

S3：选取接收机中存储的跳时位置索引表第一行所给的跳时位置索引，结合跳时占空比参数将这些位置索引及其时隙间隔映射成由0和1组成的码序列向量，其中0对应着无跳时位置索引的时隙，1对应着有跳时位置索引的时隙。接着再选取索引表中第二行跳时位置索引，然后采取与第一行相同的处理方法将其也映射成一组码序列向量。照此操作，直至将整个索引表的每一行跳时位置索引都映射成码序列向量；