[发明专利]一种基于信号强度趋势的捕获验证策略方法

说明书

一种基于信号强度趋势的捕获验证策略方法，通过在检测量计算模块与信号搜索检测器之间设置信号强度趋势检测器以对信号能量变化趋势进行检测，并设置参数调整器以根据所述信号能量变化趋势动态调整捕获验证参数，从而有利于简化验证过程，减少检测次数，提高检测概率，减小漏检或虚警概率。

技术领域

本发明涉及卫星导航接收机基带数字信号处理模块中的卫星信号捕获技术，特别是一种基于信号强度趋势的捕获验证策略方法，通过在检测量计算模块与信号搜索检测器之间设置信号强度趋势检测器以对信号能量变化趋势进行检测，并设置参数调整器以根据所述信号能量变化趋势动态调整捕获验证参数，从而有利于简化验证过程，减少检测次数，提高检测概率，减小漏检或虚警概率。

背景技术

导航接收机设计一般包括有射频前端处理、基带数字信号处理和定位导航运算三个模块。其中，基带数字信号处理过程一般包括捕获、跟踪、位同步和帧同步等。其中对某个卫星信号的捕获过程是对所接收的信号进行时域和频域的二维搜索。其主要过程是对信号的检测和验证。接收机以搜索单元为基本单位对接收到的导航卫星信号进行搜索，当某个搜索单元通过检测阶段后会进入验证阶段，即按照一定的检测验证策略继续在该单元内进行搜索，通过验证的搜索单元被认定为存在信号，否则将开始检测下一搜索单元。如图1所示的导航接收机捕获过程框架，检测验证阶段的输出结果包括“通过”时输出“声明信号捕获成功，并结束捕获过程”，或“不通过”时经过判断当前搜索单元为最后一个单元则输出“声明信号不存在，并结束捕获过程”，检测验证阶段的输入包括开始捕获阶段后选择第一个搜索单元，或“检测验证不通过”时经过判断当前搜索单元并非最后一个单元时所选择的下一个搜索单元。

其中检测的作用是通过混频、相关运算、相干积分/非相干积分等运算得到信号检测量，并通过一定的判决策略得到检测结果，常用的判决策略有门限值判决和最大值判决。验证的作用是通过一定的验证策略最终判断该方格上有无信号，常用的检测验证算法分为单次驻留和多次驻留验证策略。其中多次驻留验证策略又分为固定搜索时间法和可变搜索时间法两种类型。顾名思义，固定搜索时间法是指接收机在每个搜索单元上总共搜索一个预先设定的固定时间，然后再根据这一时间段内对搜索单元的多次搜索结果做出捕获成功与否的判断，其代表算法有N之M算法；而可变搜索时间法是指接收机按照一定规则并结合当时的检测情况而在各个搜索单元上可能搜索一个互不相等的时间，它的总体捕获性能一般要好于固定搜索时间法，其代表算法有Tong算法。

Tong搜索检测法是一种可变搜索时间形式的线性搜索法，它原则上是对那些难以确定信号被捕获成功与否的搜索单元追加更多的搜索时间，其流程如图2所示。如图该检测算法在低载噪比情况下，特别是当单次检测概率接近0.5时，K值会在加1和减1之间反复振荡，因而检测次数多，计算量大大增大。

因为卫星信号捕获搜索检测策略在很大程序上影响了接收机的首次定位时间TTFF，所以一个较好的信号捕获搜索检测策略应该具有较少的逗留时间。而分析可知，以上两种传统检测策略的时间性能并不是非常理想，检测次数多，捕获时间长。

N中取M的捕获策略(下面简称N之M策略)如图3所示。N之M策略可简单描述如下：对一个搜索单元进行N次搜索，P是搜索次数计数器，每进行一次搜索，P值都会加1。对于单次判决，如果检测量V超过门限，则计数器的值J加1。如果已完成N次搜索且成功次数不小于M，则认为在该频率区间捕获成功，否则捕获失败，其流程如图3所示。N之M搜索检测策略是一种搜索次数固定的检测策略，因此检测性能比可变搜索时间法的Tong搜索检测策略差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于信号强度趋势的捕获验证策略方法，通过在检测量计算模块与信号搜索检测器之间设置信号强度趋势检测器以对信号能量变化趋势进行检测，并设置参数调整器以根据所述信号能量变化趋势动态调整捕获验证参数，从而有利于简化验证过程，减少检测次数，提高检测概率，减小漏检或虚警概率。

本发明技术解决方案如下：