[发明专利]基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法

说明书

本发明公开了一种基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法，包括以下步骤：S100、确定相干积分时长以及非相干积分时长取值范围；S200、确定满足捕获概率指标的相干积分时长及非相干累加次数；S300、确定满足平均捕获时间约束的相干积分时长及非相干累加次数；S400、确定对应最低捕获灵敏度的相干积分时长及非相干累加次数，从而确定相应通信辅助精度条件下的最优捕获算法。本发综合考虑了捕获算法的评估指标的，给出特定通信辅助精度条件下的卫星导航信号捕获算法优化方法，使通信辅助卫星导航接收机可以实时根据通信辅助精度选择最优的捕获算法，提高可靠性。

技术领域

本发明涉及卫星导航信号接收领域，具体的涉及一种基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法。

背景技术

卫星导航信号的落地功率低，卫星导航接收机在捕获过程中，需要对卫星导航信号的载波多普勒、伪码时延以及卫星号等进行搜索，因此接收机的平均捕获时间、捕获灵敏度等受卫星信号动态制约。

为提高卫星导航接收机的捕获灵敏度并降低平均捕获时间，基于通信辅助的卫星导航接收机技术得到了广泛研究，通信辅助条件下，卫星导航接收机获取卫星运动状态、卫星位置等信息，降低了卫星运动导致的信号动态模糊度，从而有利于接收机通过算法的改进而提高接收机的捕获灵敏度。针对通信辅助条件下卫星导航信号的载波多普勒以及伪码时延模糊度的降低情况，已有很多文献进行了分析。在此基础上，同样有部分文献针对通信辅助条件下接收机捕获灵敏度提升算法进行了研究，但是部分文献中在捕获算法优化设计过程中考虑的指标不够全面，导致最优捕获算法的评价标准不一致，所得到的捕获灵敏度结果可靠性不足。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法，能够提高捕获算法的捕获灵敏度结果可靠性。

根据本发明实施例的一种基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法，包括以下步骤：

S100、确定相干积分时长以及非相干累加次数的取值范围:根据接收机的计算复杂度门限确定相干积分时长T_coh以及非相干累加次数N_ncoh的取值范围；

S200、确定满足捕获概率指标的相干积分时长及非相干累加次数:在计算复杂度约束的相干积分时长T_coh以及非相干累加次数N_ncoh的取值范围内进行遍历，计算相应的捕获门限以及不同接收信号载噪比CNO条件下的捕获概率Pd，若捕获概率Pd高于捕获概率门限Pd_thresh，则保留相应的T_coh、N_ncoh、CNO、Pd取值；

S300、确定满足平均捕获时间约束的相干积分时长及非相干累加次数:在通信辅助的频率搜索范围f_range以及伪码相位搜索范围T_range条件下，计算上述结果中保存的T_coh、N_ncoh、CNO、Pd对应的平均捕获时间MAT，若平均捕获时间MAT低于平均捕获时间门限值MAT_thresh，则记录相应的T_coh、N_ncoh、CNO、Pd值；

S400、确定对应最低捕获灵敏度的相干积分时长及非相干累加次数：在记录的T_coh、N_ncoh、CNO、Pd中，寻找最小载噪比值(CNO)min，该值对应的T_coh、N_ncoh即为最优相干积分时长T_cohopt、最优非相干累加次数N_ncohopt，从而确定相应通信辅助精度条件下的最优捕获算法。

根据本发明实施例的基于通信辅助的卫星导航信号捕获算法的优化方法，至少具有如下技术效果：