[发明专利]长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法及系统

权利要求书

1.一种长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法，其特征在于，步骤如下：

S1：获取GNSS中频输入信号、信号数据时长T_I以及卫星与接收机相对运动引起的多普勒频率估计值；

S2：根据所述每一颗卫星信号的多普勒频率估计值，基于伪码相位与多普勒频率之间的函数关系式，得到伪码相位估计值；

S3：针对总长为T_I的GNSS中频输入信号，将一个时长为t的时间窗以1个伪码周期为滑动步长从头到尾进行滑动，并对每个滑动位置的时间窗执行S31～S34，从而得到每个时间窗对应的相关性指标，并将获得的相关性指标按序保存为数组aaa的一个元素；

S31：依据所述多普勒频率估计值，生成本地载波信号，然后与当前时间窗内的GNSS中频输入信号相乘，最后对相乘结果做傅里叶变换转换到频域，得到第一信号R1；

S32：根据所述伪码相位估计值，生成本地伪码信号，然后对本地伪码信号做共轭傅里叶变换转换到频域，得到第二信号S1；

S33：将所述第一信号R1和第二信号S1在频域上相乘，得到相乘结果R1*S1；

S34：针对相乘结果R1*S1，保留R1*S1的前m个点，后面所有点归零，然后进行逆傅里叶变换转换到时域上，再计算变换结果的最后n1个点的平均值，作为相关性指标保存在数组aaa内；

S4：基于搜索最小值点的方式，在数组aaa中通过搜索最小值判断是否存在导航电文比特跳变点，若存在则对跳变点进行标记；

S5：根据跳变点标记信息处理GNSS输入中频数据，剔除导航电文比特翻转现象，得到处理后GNSS中频信号并进行输出，用于后续的捕获处理。

2.如权利要求1所述的长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法，其特征在于，所述S2中，首先通过仿真获取捕获算法输出的多普勒频率捕获值和伪码相位捕获值的集合，然后采用多项式拟合法得到伪码相位与多普勒频率之间的函数关系式；根据该函数关系式，由输入的多普勒频率估计值fdop计算伪码相位估计值cPhase；所述的函数关系式形式优选为：

3.如权利要求1所述的长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法，其特征在于，所述S2中，根据所述函数关系式由输入的多普勒频率估计值fdop计算伪码相位估计值cPhase后，需进一步对取值进行调整优化，优化方法为：

在cPhase前后按照预设长度选择一个伪码相位取值区间，然后在所述伪码相位取值区间中按照预设间隔进行采样；依据卫星编号，针对每个采样值生成对应的本地伪码信号；再计算不同采样值对应的本地伪码信号与GNSS中频输入信号之间的相关值，选择相关值最大时的采样值作为最终的伪码相位估计值cPhase。

4.如权利要求3所述的长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法，其特征在于，所述伪码相位取值区间为cPhase前后10000内的区间，所述预设间隔为200，对应的GNSS中频输入信号采样频率为38.192MHz。

5.如权利要求1所述的长时间相干积分捕获的导航电文比特翻转估计方法，其特征在于，所述S3中，最终得到的数组aaa的第i个元素记为aaa(i)：

aaa(i)＝mean(sig_tco[j-n1:j])

式中：mean表示取所有点的平均值操作；sig_tco[j-n1:j]表示sig_tco的第j-n到j个点；sig_tco＝IFFT(sig_fr*·prn_fr[1:m])；IFFT表示逆傅里叶变换操作，sig_fr为第i个时长为t的伪码周期对应的第一信号R1，prn_fr表示第i个伪码周期对应的第二信号S1，sig_fr*·prn_fr[1:m]表示sig_fr*·prn_fr的前面m个点。